Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han demostrado que la proteína E75 es un regulador clave de algunos ritmos biológicos a través de las interacciones con el óxido nítrico. La supresión de E75 produce ciclos de muda más largos y un número reducido de crías en la pulga de agua, Daphnia magna.El trabajo también plantea preguntas sobre la capacidad del óxido nítrico de las fuentes ambientales para alterar los ritmos biológicos que son críticos para la sostenibilidad de la población.
Gerald LeBlanc, profesor de biología en NC State y autor correspondiente de un artículo que describe el trabajo, estaba interesado en el papel que desempeñaban las señales ambientales en la regulación de los ritmos biológicos utilizando Daphnia magna como organismo modelo.
Daphnia magna, o la pulga de agua común, es un crustáceo que se encuentra en la mayoría de los estanques de agua dulce en América del Norte. La pulga de agua no es solo una especie clave, importante para el mantenimiento de las redes alimentarias en estos ecosistemas, también es unmodelo de laboratorio para crustáceos en general.
"Estamos observando cómo los ritmos biológicos regulan los procesos fisiológicos", dice LeBlanc. "¿Cómo sabe un organismo cuándo mudar? ¿O cuándo migrar? Muchos ritmos se basan en señales ambientales; por ejemplo, nuestro propio circadiano - ociclo de sueño: se basa en parte en experimentar luz y oscuridad. Pero, ¿existen señales ambientales similares que regulen los ritmos más largos? De ser así, ¿qué efecto podrían tener los estresores ambientales en ellas? "
LeBlanc y su equipo apuntaron a una proteína, E75, conocida por desempeñar un papel en la regulación de algunos ritmos biológicos. El óxido nítrico, una hormona de corta duración y una potente molécula de señalización, inhibe la actividad de E75. Los investigadores expusieron los dafnidos a la generación de óxido nítriconitroprusiato de sodio compuesto, que interrumpió la cascada molecular que conduce a la muda y aumentó la duración del ciclo de muda. Luego establecieron que la supresión directa de E75 usando interferencia de ARN produjo resultados similares. No solo la supresión de E75 alargó el ciclo de muda sino que tambiénreducido el número de descendientes producidos
"Las pulgas de agua producen óxido nítrico naturalmente", dice LeBlanc, "pero también pueden tomar compuestos nitrogenados de su entorno y convertirlos en óxido nítrico. E75 es el primer dominó en el ciclo de muda, y un regulador crítico de la muda yreproducción, ya que están coordinados en pulgas de agua. Demostramos que el óxido nítrico puede alterar el ritmo, lo que interrumpe el crecimiento, el tiempo de maduración reproductiva y la fecundidad. Las consecuencias de tal interrupción en el tiempo podrían ser devastadoras para la población.
"También sabemos que el ciclo de muda está regulado por señales ambientales. Es posible que el óxido nítrico sea el modulador ambiental, en cuyo caso las fuentes ambientales de nitrógeno, como la escorrentía de fertilizantes, podrían engañar al animal e interrumpir a la población. Estas son preguntas que nos gustaría explorar en el futuro "
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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