Evolutionary insights into gut acidification: invertebrate-like mechanisms in the basal vertebrate hagfish
Notice bibliographique
Résumé
Acidification is a key component of digestion throughout metazoans. The gut digestive fluid of many invertebrates is acidified by the vesicular-type H+-ATPase (VHA). In contrast, vertebrates generate acidic gut fluids using the gastric H+/K+-ATPase (HKA), an evolutionary innovation linked with the appearance of a true stomach that greatly improves digestion, absorption and immune function. Hagfishes are the most basal extant vertebrates, and their mechanism of digestive acidification remains unclear. Herein, we report that the stomachless Pacific hagfish (Eptatretus stoutii) acidify their gut using the VHA, and searches of E. stoutii gut transcriptomes and the genome of a closely related hagfish species (E. burgerii) indicate they lack HKA, consistent with its emergence following the 2R whole-genome duplication. Immunostaining revealed prominent VHA presence in the apical membrane of enterocytes and sub-apical expression of both VHA and soluble adenylyl cyclase. Interestingly, akin to vertebrates, VHA was also observed in immature pancreatic-like zymogen granules and was noticeably absent from the mature granules. Furthermore, isolated gut sacs from fed hagfish demonstrate increased VHA-dependent luminal H+ secretion that is stimulated by the cAMP pathway. Overall, these results suggest that the hagfish gut shares the trait of VHA-dependent acidification with invertebrates, while simultaneously performing some roles of the pancreas and intestine of gnathostomes.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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 ».