Počet záznamů: 1
A mixture of innate cryoprotectants is key for freeze tolerance and cryopreservation of a drosophilid fly larva
- 1.
SYSNO ASEP 0557907 Druh ASEP J - Článek v odborném periodiku Zařazení RIV J - Článek v odborném periodiku Poddruh J Článek ve WOS Název A 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, ORCIDCelkový počet autorů 13 Číslo článku jeb243934 Zdroj.dok. Journal of Experimental Biology. - : Company of Biologists - ISSN 0022-0949
Roč. 225, č. 8 (2022)Poč.str. 25 s. Forma vydání Online - E Jazyk dok. eng - angličtina Země vyd. GB - Velká Británie Klíč. slova Freeze tolerance ; Cryoprotection ; Insects ; Metabolites ; Natural deep eutectic systems Vědní obor RIV EB - Genetika a molekulární biologie Obor OECD Cell biology Vědní obor RIV – spolupráce Biologické centrum (od r. 2006) - Fyziologie CEP GA19-13381S 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 publikování Omezený přístup Institucionální podpora UMG-J - RVO:68378050 ; BC-A - RVO:60077344 UT WOS 000794016900015 DOI 10.1242/jeb.243934 Anotace Insects 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. Pracoviště Ústav molekulární genetiky Kontakt Nikol Škňouřilová, nikol.sknourilova@img.cas.cz, Tel.: 241 063 217 Rok sběru 2023 Elektronická adresa https://journals.biologists.com/jeb/article-abstract/225/8/jeb243934/275162/A-mixture-of-innate-cryoprotectants-is-key-for?redirectedFrom=fulltext
Počet záznamů: 1