Cellular oxygen consumption, ROS production and ROS defense in two different size-classes of an Amazonian obligate air-breathing fish (Arapaima gigas)
Notice bibliographique
Résumé
In air-breathing fish a reduction of gill surface area reduces the danger of losing oxygen taken up in the air-breathing organ (ABO) to hypoxic water, but it also reduces the surface area available for ion exchange, so that ion regulation may at least in part be transferred to other organs, like the kidney or the gut. In the air-breathing Arapaima gigas, gill lamellae regress as development proceeds, and starting as a water-breathing embryo Arapaima turns into an obligate air-breathing fish with proceeding development, suggesting that ion regulation is shifted away from the gills as the fish grows. In Arapaima the kidney projects medially into the ABO and thus, probably a unique situation among fishes, is in close contact to the gas of the ABO. We therefore hypothesized that the kidney would be predestined to adopt an increased importance for ion homeostasis, because the elevated ATP turnover connected to ion transport can easily be met by aerobic metabolism based on the excellent oxygen supply directly from the ABO. We also hypothesized that in gill tissue the reduced ion regulatory activity should result in a reduced metabolic activity. High metabolic activity and exposure to high oxygen tensions are connected to the production of reactive oxygen species (ROS), therefore the tissues exposed to these conditions should have a high ROS defense capacity. Using in vitro studies, we assessed metabolic activity and ROS production of gill, kidney and ABO tissue, and determined the activity of ROS degrading enzymes in small (~ 5g, 2-3 weeks old) and larger (~ 670 g, 3-4 months old) A. gigas. Comparing the three tissues revealed that kidney tissue oxygen uptake by far exceeded the uptake measured in gill tissue or ABO. ROS production was particularly high in gill tissue, and all three tissues had a high capacity to degrade ROS. Gill tissue was characterized by high activities of enzymes involved in the glutathione pathway to degrade ROS. By contrast, the tissues of the ABO and in particular the kidney were characterized by high catalase activities, revealing different, tissue-specific strategies in ROS defense in this species. Overall the differences in the activity of cells taken from small and larger fish were not as pronounced as expected, while at the tissue level the metabolic activity of kidney cells by far exceeded the activity of ABO and gill cells.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 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) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».