Heat shock proteins and hypometabolism: adaptive strategy for proteome preservation
Notice bibliographique
Résumé
Kenneth B Storey, Janet M StoreyDepartments of Biology and Chemistry, Carleton University, Ottawa, ON, CanadaAbstract: To survive under harsh environmental conditions many organisms retreat into hypometabolic states where metabolic rate may be reduced by 80% or more and energy use is reprioritized to emphasize key functions that sustain viability and provide cytoprotection. ATP-expensive activities, such as gene expression, protein turnover (synthesis and degradation), and the cell cycle, are largely shut down. As a consequence, mechanisms that stabilize the existing cellular proteome can become critical for long-term survival. Heat shock proteins (HSPs) are well-known for their actions as chaperones that act to fold new proteins or refold proteins that are damaged. Indeed, they are part of the “minimal stress proteome” that appears to be a ubiquitous response by all cells as they attempt, successfully or unsuccessfully, to deal with stress. The present review summarizes evidence that HSPs are also a conserved feature of natural animal hypometabolism including the phenomena of estivation, hibernation, diapause, cold-hardiness, anaerobiosis, and anhydrobiosis. That is, organisms that retreat into dormant or torpid states in anticipation that environmental conditions may become too difficult for normal life also integrate the use of HSPs to protect their proteome while hypometabolic. Multiple studies show a common upregulation of expression of hsp genes and/or HSP proteins prior to or during hypometabolism in organisms as diverse as ground squirrels, turtles, land snails, insects, and brine shrimp and in situations of both preprogrammed dormancies (eg, seasonal or life stage specific) and opportunistic hypometabolism (eg, triggered by desiccation or lack of oxygen). Hence, HSPs are not just a “shock” response that attempts to rescue cells from damaging stress but are a key protective strategy that is an integral component of natural states of torpor and dormancy.Keywords: chaperone proteins, metabolic rate depression, estivation, anaerobiosis, hibernation, diapause, cold-hardiness
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».