Metabolic suppression during protracted exposure to hypoxia in the jumbo squid,<i>Dosidicus gigas</i>, living in an oxygen minimum zone
Notice bibliographique
Résumé
The jumbo squid, Dosidicus gigas, can survive extended forays into the oxygen minimum zone (OMZ) of the Eastern Pacific Ocean. Previous studies have demonstrated reduced oxygen consumption and a limited anaerobic contribution to ATP production, suggesting the capacity for substantial metabolic suppression during hypoxic exposure. Here, we provide a more complete description of energy metabolism and explore the expression of proteins indicative of transcriptional and translational arrest that may contribute to metabolic suppression. We demonstrate a suppression of total ATP demand under hypoxic conditions (1% oxygen, PO2 =0.8 kPa) in both juveniles (52%) and adults (35%) of the jumbo squid. Oxygen consumption rates are reduced to 20% under hypoxia relative to air-saturated controls. Concentrations of arginine phosphate (Arg-P) and ATP declined initially, reaching a new steady state (~30% of controls) after the first hour of hypoxic exposure. Octopine began accumulating after the first hour of hypoxic exposure, once Arg-P breakdown resulted in sufficient free arginine for substrate. Octopine reached levels near 30 mmol g(-1) after 3.4 h of hypoxic exposure. Succinate did increase through hypoxia but contributed minimally to total ATP production. Glycogenolysis in mantle muscle presumably serves to maintain muscle functionality and balance energetics during hypoxia. We provide evidence that post-translational modifications on histone proteins and translation factors serve as a primary means of energy conservation and that select components of the stress response are altered in hypoxic squids. Reduced ATP consumption under hypoxia serves to maintain ATP levels, prolong fuel store use and minimize the accumulation of acidic intermediates of anaerobic ATP-generating pathways during prolonged diel forays into the OMZ. Metabolic suppression likely limits active, daytime foraging at depth in the core of the OMZ, but confers an energetic advantage over competitors that must remain in warm, oxygenated surface waters. Moreover, the capacity for metabolic suppression provides habitat flexibility as OMZs expand as a result of climate change.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».