Počet záznamů: 1  

A mixture of innate cryoprotectants is key for freeze tolerance and cryopreservation of a drosophilid fly larva

  1. 1.
    SYSNO ASEP0557907
    Druh ASEPJ - Článek v odborném periodiku
    Zařazení RIVJ - Článek v odborném periodiku
    Poddruh JČlánek ve WOS
    NázevA mixture of innate cryoprotectants is key for freeze tolerance and cryopreservation of a drosophilid fly larva
    Tvůrce(i) Kučera, Lukáš (UMG-J)
    Moos, Martin (BC-A) RID, ORCID
    Štětina, Tomáš (BC-A) ORCID
    Korbelová, Jaroslava (BC-A)
    Vodrážka, Petr (BC-A) ORCID
    Des Marteaux, Lauren E. (BC-A) RID
    Grgac, Robert (BC-A)
    Hůla, Petr (BC-A)
    Rozsypal, Jan (BC-A) RID, ORCID
    Faltus, M. (CZ)
    Šimek, Petr (BC-A) RID, ORCID
    Sedláček, Radislav (UMG-J) RID
    Košťál, Vladimír (BC-A) RID, ORCID
    Celkový počet autorů13
    Číslo článkujeb243934
    Zdroj.dok.Journal of Experimental Biology. - : Company of Biologists - ISSN 0022-0949
    Roč. 225, č. 8 (2022)
    Poč.str.25 s.
    Forma vydáníOnline - E
    Jazyk dok.eng - angličtina
    Země vyd.GB - Velká Británie
    Klíč. slovaFreeze tolerance ; Cryoprotection ; Insects ; Metabolites ; Natural deep eutectic systems
    Vědní obor RIVEB - Genetika a molekulární biologie
    Obor OECDCell biology
    Vědní obor RIV – spolupráceBiologické centrum (od r. 2006) - Fyziologie
    CEPGA19-13381S GA ČR - Grantová agentura ČR
    GA17-22276S GA ČR - Grantová agentura ČR
    LM2018126 GA MŠMT - Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
    EF16_013/0001789 GA MŠMT - Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
    Způsob publikováníOmezený přístup
    Institucionální podporaUMG-J - RVO:68378050 ; BC-A - RVO:60077344
    UT WOS000794016900015
    DOI10.1242/jeb.243934
    AnotaceInsects that naturally tolerate internal freezing produce complex mixtures of multiple cryoprotectants (CPs). Better knowledge on composition of these mixtures, and on the mechanisms of individual CP interactions, could inspire development of laboratory CP formulations optimized for cryopreservation of cells and other biological material. Here, we identify and quantify (using high resolution mass spectrometry) a range of putative CPs in larval tissues of a subarctic fly, Chymomyza costata, which survives long-term cryopreservation in liquid nitrogen. The CPs proline, trehalose, glutamine, asparagine, glycine betaine, glycerophosphoethanolamine, glycerophosphocholine and sarcosine accumulate in hemolymph in a ratio of 313:108:55:26:6:4:2.9:0.5 mmol l(-1). Using calorimetry, we show that artificial mixtures, mimicking the concentrations of major CPs in hemolymph of freeze-tolerant larvae, suppress the melting point of water and significantly reduce the ice fraction. We demonstrate in a bioassay that mixtures of CPs administered through the diet act synergistically rather than additively to enable cryopreservation of otherwise freeze-sensitive larvae. Using matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging (MALDI-MSI), we show that during slow extracellular freezing trehalose becomes concentrated in partially dehydrated hemolymph where it stimulates transition to the amorphous glass phase. In contrast, proline moves to the boundary between extracellular ice and dehydrated hemolymph and tissues where it probably forms a layer of dense viscoelastic liquid. We propose that amorphous glass and viscoelastic liquids may protect macromolecules and cells from thermomechanical shocks associated with freezing and transfer into and out of liquid nitrogen.
    PracovištěÚstav molekulární genetiky
    KontaktNikol Škňouřilová, nikol.sknourilova@img.cas.cz, Tel.: 241 063 217
    Rok sběru2023
    Elektronická adresahttps://journals.biologists.com/jeb/article-abstract/225/8/jeb243934/275162/A-mixture-of-innate-cryoprotectants-is-key-for?redirectedFrom=fulltext
Počet záznamů: 1  

  Tyto stránky využívají soubory cookies, které usnadňují jejich prohlížení. Další informace o tom jak používáme cookies.