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La adaptación de los peces a concentraciones variables de oxígeno

El calentamiento global, la limitación de oxígeno y la contaminación han afectado a los ecosistemas acuáticos de todo el mundo. Unos investigadores europeos estudiaron los mecanismos moleculares responsables del transporte de oxígeno en los peces y cómo estos podrían adaptarse al cambio ambiental.
La adaptación de los peces a concentraciones variables de oxígeno
La globina X (GbX) es una proteína de unión a oxígeno presente en peces, reptiles y anfibios que divergió de un ancestro común de la hemoglobina de los mamíferos. La GbX está relacionado con la activación dependiente de oxígeno del intercambio sodio-protones en la membrana de los glóbulos rojos (RBC) de los peces, aunque aún no se conocen muy bien las características de este mecanismo.

Los investigadores del proyecto GBX IN FISH RBCS (Expression and function of globin X in nucleated red blood cells of fish) emplearon un método multidisciplinar para determinar la función precisa de la GbX. Para tal fin, estos combinaron datos moleculares y funcionales de esta molécula poco conocida y los analizaron desde un punto de vista ecológico.

Los investigadores emplearon tres especies diferentes de salmónidos (el salmón atlántico, la trucha alpina y la trucha arcoíris) que difieren en sus requerimientos de temperatura y oxígeno. Estos identificaron ciertas condiciones (por ejemplo, el aumento de temperatura y la estimulación β-adrenérgica) que aumentaban la tasa de transcripción de GbX en los RBC y en las células del hígado y las branquias. El cambio ambiental no afectó en ningún caso a la tasa de síntesis de los transcriptos aunque, sin embargo, sí afectó de manera acusada a la estabilidad de dos transcriptos.

Los investigadores de GBX IN FISH RBCS estudiaron asimismo los efectos de la hipoxia y la reoxigenación, aunque aún siguen trabajando en los análisis de los datos recolectados. Los resultados preliminares demostraron que solo la falta de oxígeno a largo plazo afectaba a los niveles de transcripción de GbX. En general, sin embargo, la expresión de GbX difería significativamente entre individuos y la determinación de las condiciones precisas para su síntesis requiere estudios ulteriores.

Para evaluar el efecto de la variación de las extensiones N-terminal y C-terminal de la GbX, que son únicas en esta molécula, el equipo diseñó varios constructos de la secuencia que codifica para la GbX en la trucha arcoíris. En este contexto, se descubrió que determinadas modificaciones lipídicas como la palmitoilación determinan la posición de la proteína en la membrana de las células. Es más, se observó que la extensión N-terminal, y no otras partes de la molécula, determina este hecho.

El proyecto GBX IN FISH RBCS recopiló asimismo una gran cantidad de datos novedosos sobre la regulación de la expresión génica en peces. El análisis de los datos aún está en marcha, concretamente, si la expresión de GbX está determinada por la estimulación β-adrenérgica. En colaboración con una empresa local, se evaluó una técnica de lectura de microplaca desarrollada por el proyecto, que también tiene aplicaciones más amplias en el campo de las ciencias de la vida.

Las actividades del proyecto han conducido a la redacción de cinco artículos científicos y a la presentación de los resultados en tres simposios internacionales, un hecho que demuestra la relevancia de la investigación desarrollada. Las aplicaciones son muy numerosas en vista de la tendencia global de cambio observada en los ecosistemas acuáticos, debida en gran parte a la reducción de los efectivos poblacionales de especies piscícolas que se encuentran al borde la extinción.

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Palabras clave

Peces, concentración de oxígeno, ecosistema acuático, GbX, GBX IN FISH RBCS
Número de registro: 198598 / Última actualización el: 2017-05-26
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