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Evolución de la síntesis de urea en los vertebrados: la conexión piscine conexión
1Division of Biology and Living Resources, Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Sciences, University of Miami, FL 33149.
Science (New York, N.Y.)
|January 6, 1989
Resumen
El pez sapo, un tipo de pez teleósteo, sorprendentemente sintetiza urea a través del ciclo ornitina-urea, a diferencia de la mayoría de los peces. Esto sugiere un sistema único de conservación de nitrógeno en estos animales marinos.
Área de la Ciencia:
- La bioquímica es la bioquímica.
- La Fisiología Comparada.
- Biología evolutiva Biología evolutiva.
Sus antecedentes:
- La mayoría de los peces teleósteos exhiben una síntesis de urea insignificante.
- La síntesis de urea a través del ciclo ornitina-urea es común en los elasmobranquios, anfibios y mamíferos.
Objetivo del estudio:
- Investigar la síntesis de urea en el pez sapo teleóste (Opsanus beta y Opsansus tau).
- Determinar las enzimas y la localización subcelular involucradas en la síntesis de urea del pez sapo.
- Hipótesis de la trayectoria evolutiva del ciclo ornitina-urea en los vertebrados.
Principales métodos:
- Incubación de células hepáticas aisladas.
- Pruebas enzimáticas para la carbamoil fosfato sintetasa (CPS) y la arginasa.
- Análisis de la distribución subcelular de las enzimas.
Principales resultados:
- Las células del hígado del pez sapo sintetizan urea a tasas sustanciales a través del ciclo ornitina-urea.
- El pez sapo utiliza la carbamoilfosfato sintetasa III (CPS III) dependiente de la glutamina y la arginasa mitocondrial, similar a las elasmobranquias.
- Esto contrasta con los mamíferos, que usan CPS I dependiente de amoníaco y arginasa citosólica.
Conclusiones:
- El pez sapo posee un ciclo ornithine-urea funcional, desafiando la noción de su insignificancia en los teleosts.
- Los hallazgos sugieren que la urea actúa como un almacén de nitrógeno transitorio en el pez sapo, formando potencialmente un transporte de nitrógeno hígado-intestino.
- El estudio apoya una hipótesis evolutiva de dos cambios clave en el ciclo ornitina-urea antes de la evolución de los peces pulmonares: un cambio de CPS III a CPS I y mitocondrial a arginasa citosólica.