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WHAT CHANGES OCCUR IN THE ORGANIC COMPOUNDS OF ALGAE WHEN WE SUBJECT THEM TO HIGH CONCENTRATIONS OF METALS?

English version


To answer this question, the QUIMA group studied the accumulation of free amino acids in the diatom cells of Phaeodactylum tricornutum. We make here a summary of the results presented at the Week of Marine Sciences in Gran Canaria.

 

Behaviour of free amino acids in Phaeodactylum tricornutum cells under copper stress


Microalgae can provide information on the potential impacts of copper. The diatom Phaeodactylum tricornutum is one of the most abundant photosynthetic organisms in marine ecosystems and is commonly used in toxicity tests. Although the effects of heavy metals in its growth have been studied, the biochemical response of these microorganisms cultivated under Cu stress is still not fully understood.

The marine diatom Phaeodactylum tricornutum was cultivated under diverse copper concentrations to study the accumulation of free amino acids in the diatom cells. Under lethal copper doses the diatom growth was inhibited and caused an important cellular damage as a consequence of the oxidative stress. 

The increase of amino acids levels with increasing copper concentrations indicates that the accumulation of amino acids by the microalga could be a cellular strategy of adaptation and tolerance to copper toxicity. Free amino acids such as methionine and histidine experienced a dramatically increase, due to their significant role in chelating and transporting of metal ions and in regulating the biosynthesis of other metabolites involved in different defense mechanisms.



Spanish version


Para responder a esta pregunta, el grupo QUIMA estudió la acumulación de aminoácidos libres en las células de diatomeas de Phaeodactylum tricornutum. Hacemos aquí un resumen de los resultados presentados en la Semana de las Ciencias Marinas de Gran Canaria.

Comportamiento de aminoácidos libres en células de Phaeodactylum tricornutum bajo estrés de cobre


Las microalgas pueden proporcionar información sobre los impactos potenciales del cobre. La diatomea Phaeodactylum tricornutum es uno de los organismos fotosintéticos más abundantes en los ecosistemas marinos y se usa comúnmente en pruebas de toxicidad. Aunque se han estudiado los efectos de los metales pesados ​​en su crecimiento, la respuesta bioquímica de estos microorganismos cultivados bajo estrés de Cu aún no se comprende por completo.

La diatomea marina Phaeodactylum tricornutum se cultivó bajo diversas concentraciones de cobre para estudiar la acumulación de aminoácidos libres en las células de diatomeas. Bajo dosis letales de cobre se inhibió el crecimiento de las diatomeas y se produjo un importante daño celular como consecuencia del estrés oxidativo.

El aumento de los niveles de aminoácidos con el aumento de las concentraciones de cobre indica que la acumulación de aminoácidos por parte de la microalga podría ser una estrategia celular de adaptación y tolerancia a la toxicidad del cobre. Los aminoácidos libres como la metionina y la histidina experimentaron un aumento espectacular, debido a su importante papel en la quelación y transporte de iones metálicos y en la regulación de la biosíntesis de otros metabolitos implicados en diferentes mecanismos de defensa.