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The influence of simulated microgravity on the proteome of Daphnia magna

Trotter, Benjamin und Otte, Kathrin A. und Schoppmann, Kathrin und Hemmersbach, Ruth und Fröhlich, Thomas und Arnold, Georg J. und Laforsch, Christian (2015) The influence of simulated microgravity on the proteome of Daphnia magna. npj Microgravity, 2015 (1), Seiten 1-10. Nature Publishing Group. doi: 10.1038/npjmgrav.2015.16. ISSN 2373-8065.

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Offizielle URL: http://www.nature.com/articles/npjmgrav201516

Kurzfassung

BACKGROUND: The waterflea Daphnia is an interesting candidate for bioregenerative life support systems (BLSS). These animals are particularly promising because of their central role in the limnic food web and its mode of reproduction. However, the response of Daphnia to altered gravity conditions has to be investigated, especially on the molecular level, to evaluate the suitability of Daphnia for BLSS in space. METHODS: In this study, we applied a proteomic approach to identify key proteins and pathways involved in the response of Daphnia to simulated microgravity generated by a two-dimensional (2D) clinostat. We analyzed five biological replicates using 2D-difference gel electrophoresis proteomic analysis. RESULTS: We identified 109 protein spots differing in intensity (Po0.05). Substantial fractions of these proteins are involved in actin microfilament organization, indicating the disruption of cytoskeletal structures during clinorotation. Furthermore, proteins involved in protein folding were identified, suggesting altered gravity induced breakdown of protein structures in general. In addition, simulated microgravity increased the abundance of energy metabolism-related proteins, indicating an enhanced energy demand of Daphnia. CONCLUSIONS: The affected biological processes were also described in other studies using different organisms and systems either aiming to simulate microgravity conditions or providing real microgravity conditions. Moreover, most of the Daphnia protein sequences are well-conserved throughout taxa, indicating that the response to altered gravity conditions in Daphnia follows a general concept.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/102780/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:The influence of simulated microgravity on the proteome of Daphnia magna
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Trotter, BenjaminLaboratory for Functional Genome Analysis (LAFUGA), Gene Center, Ludwig-Maximilians University Munich, Munich, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Otte, Kathrin A.Laboratory for Functional Genome Analysis (LAFUGA), Gene Center, Ludwig-Maximilians University Munich, Munich, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schoppmann, KathrinAnimal Ecology I and BayCEER, Bayreuth University, Bayreuth, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hemmersbach, RuthGerman Aerospace Centre (DLR), Institute of Aerospace Medicine, Gravitational Biology, Cologne, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Fröhlich, ThomasLaboratory for Functional Genome Analysis (LAFUGA), Gene Center, Ludwig-Maximilians University Munich, Munich, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Arnold, Georg J.Laboratory for Functional Genome Analysis (LAFUGA), Gene Center, Ludwig-Maximilians University Munich, Munich, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Laforsch, ChristianAnimal Ecology I and BayCEER, Bayreuth University, Bayreuth, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:24 September 2015
Erschienen in:npj Microgravity
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:2015
DOI:10.1038/npjmgrav.2015.16
Seitenbereich:Seiten 1-10
Verlag:Nature Publishing Group
ISSN:2373-8065
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Microgravity, Essential supplies, Bioregenerative life support system (BLSS), Daphina, Genomic resources, Protein
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Biowissenschaftliche Nutzerunterstützung (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Biomedizinische Forschung
Hinterlegt von: Duwe, Helmut
Hinterlegt am:10 Feb 2016 09:30
Letzte Änderung:20 Jun 2023 15:23

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