Uddannelses- og Forskningsministeriet - FNU - Molecular adaptations in oxygen transport and metabolism

Projekter: ProjektForskning

Beskrivelse

Changes in oxygen accessibility and ambient temperature can impose severe constraints on animal metabolism and energy production, to which animals often adapt at a molecular level by regulating their oxygen transport and/or mitochondrial respiration. In this project, we identify a series of suitable vertebrates (e.g. deer mouse, hummingbirds and amphibian species adapted to low or variable oxygen) and invertebrate species (i.e. porcelain crabs adapted to varying temperature regimes) in which the functional mechanisms of the oxygen carrier proteins hemoglobin, myoglobin and hemocyanin are studied in detail. Furthermore, we examine how two key signaling molecules nitrogen monoxide and hydrogen sulfide regulate metabolic depression in hibernating brown bears, crucian carp and turtles. The results will contribute to improve our understanding of the physiological molecular mechanisms governing evolutionary processes under natural conditions

Lægmandssprog

Dyr, der naturligt lever under variable ilt- og temperaturforhold, udgør perfekte modeller til at afklare, hvordan dyr tilpasses deres omgivelser, og hvordan nye fænotypiske karaktertræk udvikles. Ændringer i ilttilgængelighed og temperatur påtvinger begrænsninger i metabolisme og energiproduktion, som dyrene kan tilpasse sig ved at modulere iltaffiniteten af transportproteiner og/eller den cellulære respiration i mitokondrierne. Dette projekt identificerer passende modelarter blandt vertebrater og invertebrater, hvor sådanne molekylære og cellulære tilpasningsmekanismer vil blive undersøgt. Der er fokus på molekylære tilpasningsmekanismer hos (1) de ilttransporterende proteiner hæmoglobin (i blodet) og myoglobin (i muskler/hjerte) hos vertebrater, der lever under nedsat ilttilgængelighed i store højder, samt (2) det respiratoriske pigment hæmocyanin hos nærtbeslægtede porcelænskrabber, der er tilpasset vidt forskellige temperaturforhold. Endvidere undersøges det, hvordan to vitale signalmolekyler i kroppen (nitrogenoxid og svovlbrinte) indvirker på ilttransport og cellulær/mitokondriel respiration under vintersøvn hos bjørne og ekstrem iltmangel hos karusser og ferskvandsskildpadder. Resultaterne vil bidrage til en forbedret forståelse af de biokemiske og fysiologiske mekanismer, der selekteres for i evolutionære processer.
StatusAfsluttet
Effektiv start/slut dato31/12/201531/12/2019