Los científicos de las Universidades de Oslo y Liverpool han descubierto el secreto detrás de la notable capacidad de un pez dorado para producir alcohol como una forma de sobrevivir a los duros inviernos bajo lagos congelados.
Los humanos y la mayoría de los otros animales vertebrados mueren en pocos minutos sin oxígeno. Sin embargo, los peces dorados y sus parientes silvestres, la carpa cruciana, pueden sobrevivir durante días, incluso meses, en agua libre de oxígeno en el fondo de los estanques cubiertos de hielo.
Durante este tiempo, los peces pueden convertir el ácido láctico producido anaeróbicamente en etanol, que luego se difunde a través de sus branquias en el agua circundante y evita una acumulación peligrosa de ácido láctico en el cuerpo.
El mecanismo molecular detrás de esta habilidad altamente inusual, que es única entre los vertebrados y más comúnmente asociada con la levadura de cerveza, ahora se ha descubierto y se publica en la revista Informes científicos .
El equipo internacional ha demostrado que los músculos del pez dorado y la carpa cruciana contienen no solo el habitual, sino dos conjuntos de proteínas que normalmente se utilizan para canalizar los carbohidratos hacia su descomposición dentro de las mitocondrias de una célula, un paso clave para la producción de energía.
Si bien un conjunto de estas proteínas parece muy similar al de otras especies, el segundo conjunto se activa fuertemente por la ausencia de oxígeno y muestra una mutación que permite la canalización de sustratos metabólicos hacia la formación de etanol fuera de las mitocondrias.
Otros análisis genéticos sugieren que los dos conjuntos de proteínas surgieron como parte de un evento de duplicación del genoma completo en un ancestro común de peces de colores y carpas cruzadas hace unos 8 millones de años.
El Dr. Michael Berenbrink, un fisiólogo evolutivo de la Universidad de Liverpool, dijo: "Durante su tiempo en agua libre de oxígeno en estanques cubiertos de hielo, que pueden durar varios meses en su hábitat del norte de Europa, las concentraciones de alcohol en sangre en la carpa crucianapuede alcanzar más de 50 mg por 100 mililitros, que está por encima del límite de consumo de bebidas en estos países.
"Sin embargo, esta es una situación mucho mejor que llenarse con ácido láctico, que es el producto final metabólico para otros vertebrados, incluidos los humanos, cuando no tienen oxígeno".
La autora principal, Dra. Cathrine Elisabeth Fagernes, de la Universidad de Oslo, dijo: "Esta investigación enfatiza el papel de las duplicaciones del genoma completo en la evolución de la novedad biológica y la adaptación de especies a ambientes previamente inhóspitos".
"La producción de etanol permite que la carpa cruciana sea la única especie de pez que sobrevive y explota estos ambientes hostiles, evitando así la competencia y el escape de la depredación por parte de otras especies de peces con las que normalmente interactúan en mejores aguas oxigenadas.
"No es de extrañar, entonces, que el primo de la carpa crucia, el pez dorado, sea posiblemente una de las mascotas más resistentes bajo el cuidado humano"
El trabajo es el resultado de una colaboración entre científicos de la Universidad de Liverpool, Reino Unido, y la Universidad de Oslo, Noruega. El trabajo fue financiado por el Consejo de Investigación de Noruega.
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Materiales proporcionado por Universidad de Liverpool . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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