RESUMO
Electrokinetic, thermic, and kinetic properties of products of NADP-dependent isocitrate dehydrogenase (IDHP; EC 1.1.1.42) loci of Astyanax scabripinnis (Pisces, Characidae) collected at three different altitudes (700 m, 1,800 m, and 1,920 m) of Grande Stream at Campos do Jordão, State of São Paulo, Brazil, were analyzed. Two IDHP bidirectionally divergent loci, a single skeletal muscle, the IDHP-A*, and a single liver IDHP-B*, both polymorphic, were detected in the three different altitude populations. The variant allele *128 at the IDHP-A* locus, had its highest frequency detected in the 1,920 m population (0.494). Among the nine variant alleles detected at the IDHP-B* locus (*37, *57, *69, *79, *85, *114, *119, *124, and *140), the *37 and 79 were detected only in 1,800 m population. Chi-square values showed that only the 700 m population is not in Hardy-Weinberg equilibrium for the IDHP-A* locus, while for the IDHP-B* locus, no population is. Homogeneity Chi² test indicated that the populations are significantly different in their A and B phenotype frequencies. Wright's FST mean value (0.036 and 0.32, IDHP-A* and IDHP-B*, respectively) was 0.178 for the three altitude populations which means that 82% of total genetic diversity was found among individuals of each one of the populations. Stability at environmental temperatures (16º to 21ºC), and apparent Km and Vmax values of each A-phenotype skeletal muscle crude extract suggest different roles of A-isoforms during the increased lipogenesis that occurs in fish at low temperatures.
Foram analisadas propriedades eletrocinéticas, térmicas e cinéticas dos produtos dos locos que codificam o isocitrato desidrogenase NADP-dependente (IDHP; E.C. 1.1.1.42) como Astyanax scabripinnis (Pisces, Characidae) em três diferentes alturas do Ribeirão Grande, Estado de São Paulo, Brasil. Nas populações das três altitudes foram detectados dois locos da IDHP, bidirecionalmente divergentes, um único em músculo esquelético, o IDHP-A*, e um único em fígado, o IDHP-B*, ambos polimórficos. O único alelo variante no loco IDHP-A*, A*128, mostrou maior freqüência na população de 1.920 m (0,494). Dentre os nove alelos variantes detectados no loco IDHP-B* (*37, *57, *69, *79, *85, *114, *119, *124 e *140), os alelos *37 e *79 apareceram somente na população de 1.800 m. Valores de Qui-quadrado revelaram que para o loco IDHP-A* somente a população de 700 m não está em equilíbrio de Hardy-Weinberg, enquanto para o loco IDHP-B* nenhuma população se encontra em equilíbrio. Qui² da homogeneidade revelou que as populações são significativamente diferentes em suas freqüências fenotípicas para ambos os locos. Valor médio de FST de Wright (0,036 e 0,320, IDHP-A* e IDHP-B*, respectivamente) foi de 0,178 para populações das três altitudes, o que significa que 82% da diversidade gênica total foi detectada entre indivíduos da mesma população. Estabilidades em temperatura ambiente (16º a 21ºC) e valores de Km e Vmax aparentes de extratos de músculo esquelético de cada fenótipo-A sugerem diferentes papéis das isoformas-A na lipogênese aumentada que ocorre nos peixes em baixas temperaturas.
RESUMO
Kinetic properties and thermal stabilities of Hoplias malabaricus liver and skeletal muscle unfractionated malate dehydrogenase (MDH, EC 1.1.1.37) and its isolated isoforms were analyzed to further study the possible sMDH-A* locus duplication evolved from a recent tandem duplication. Both A (A1 and A2) and B isoforms had similar optima pH (7.5-8.0). While Hoplias A isoform could not be characterized as thermostable, B could as thermolabile. A isoforms differed from B isoform in having higher Km values for oxaloacetate. The possibly duplicated A2 isoform showed higher substrate affinity than the A1. Hoplias duplicated A isoforms may influence the direction of carbon flow between glycolisis and gluconeogenesis.
A fim de avaliar uma possível duplicação gênica recente no loco sMDH-A* de Hoplias malabaricus, foram analisadas as propriedades eletrocinéticas, cinéticas e de termoestabilidade da malato desidrogenase, estudando-se extratos brutos de fígado e de músculo esquelético, assim como de suas diferentes isoformas isoladas. O efeito do pH sobre a atividade da sMDH mostrou pH ótimo semelhante para as isoformas A (A1 e A2) e B (7.5-8.0). Testes cinéticos de termoestabilidade em H. malabaricus mostram que as isoformas A são mais termoestáveis que as B, mas seus valores de meia-vida não as caracterizam como termoestáveis. Já a isoforma B, pelo valor de meia-vida apresentado, é caracterizada como termolábil. Quanto aos valores de Km para oxalacetato, as isoformas A diferem da isoforma B por apresentarem maiores valores. A presença de duplicação gênica no loco -A*, com a isoforma A2 apresentando maior afinidade com o substrato que a isoforma A1, poderia conferir a essa espécie maior eficiência no processo de redução do oxalacetato a malato, favorecendo o metabolismo no sentido glicolítico.
RESUMO
Electrophoretic patterns of hemoglobins, Root effect, Bohr effect in blood and stripped hemoglobin, Hb-O2 affinity GTP modulation of Astyanax scabripinnis (lambari), caught at three different altitudes in Ribeirão Grande, near Campos do Jordão (São Paulo), are described. All populations showed the same electrophoretic patterns: two cathodal components in starch gel. Normal Bohr effect values were found in these three populations both in blood (phi = -0,11) and stripped hemoglobin (phi = -0,12). Different blood O2 affinities collected in fish of these 3 populations were detected. GTP has a large influence on Hb-O2 binding properties in A. scabripinnis. Stripped hemoglobin shows small Root effect. The addition of triphosphated nucleotides increases this effect. GTP is more effective than ATP on enhancing Root effect. Oxygen availability in water can be the factor responsible for differences found in blood O2 affinity.
Padrão eletroforético de hemoglobina, efeito Root, efeito Bohr em sangue e em Hb stripped e efeito do GTP na afinidade Hb-O2 de Astyanax scabripinnis (lambari) coletados em três altitudes diferentes no Ribeirão Grande, na região de Campos do Jordão (São Paulo), são descritos. Todas as populações mostraram os mesmos padrões eletroforéticos: dois componentes catódicos em gel de amido. Efeito Bohr normal foi encontrado para as três populações, tanto em sangue (fi = -0,11) quanto em Hb stripped (fi = -0,12). Detectamos afinidades diferentes da hemoglobina ao O2 entre as três populações estudadas. GTP possui forte influência nas propriedades de ligação da hemoglobina ao oxigênio em Astyanax scabripinnis. Em hemoglobina stripped, o efeito Root é baixo. A adição de nucleotídeos trifosfatados aumenta esse efeito. GTP é mais efetivo que ATP no aumento desse efeito. A disponibilidade de O2 na água pode ser o fator responsável pelas diferenças encontradas nas afinidades da hemoglobina pelo oxigênio.
RESUMO
Electrophoretic patterns of hemoglobins, Root effect, Bohr effect in blood and stripped hemoglobin, Hb-O2 affinity GTP modulation of Astyanax scabripinnis (lambari), caught at three different altitudes in Ribeirão Grande, near Campos do Jordão (São Paulo), are described. All populations showed the same electrophoretic patterns: two cathodal components in starch gel. Normal Bohr effect values were found in these three populations both in blood (phi = -0,11) and stripped hemoglobin (phi = -0,12). Different blood O2 affinities collected in fish of these 3 populations were detected. GTP has a large influence on Hb-O2 binding properties in A. scabripinnis. Stripped hemoglobin shows small Root effect. The addition of triphosphated nucleotides increases this effect. GTP is more effective than ATP on enhancing Root effect. Oxygen availability in water can be the factor responsible for differences found in blood O2 affinity.
Padrão eletroforético de hemoglobina, efeito Root, efeito Bohr em sangue e em Hb stripped e efeito do GTP na afinidade Hb-O2 de Astyanax scabripinnis (lambari) coletados em três altitudes diferentes no Ribeirão Grande, na região de Campos do Jordão (São Paulo), são descritos. Todas as populações mostraram os mesmos padrões eletroforéticos: dois componentes catódicos em gel de amido. Efeito Bohr normal foi encontrado para as três populações, tanto em sangue (fi = -0,11) quanto em Hb stripped (fi = -0,12). Detectamos afinidades diferentes da hemoglobina ao O2 entre as três populações estudadas. GTP possui forte influência nas propriedades de ligação da hemoglobina ao oxigênio em Astyanax scabripinnis. Em hemoglobina stripped, o efeito Root é baixo. A adição de nucleotídeos trifosfatados aumenta esse efeito. GTP é mais efetivo que ATP no aumento desse efeito. A disponibilidade de O2 na água pode ser o fator responsável pelas diferenças encontradas nas afinidades da hemoglobina pelo oxigênio.