Warm Acclimation Increases Mitochondrial Efficiency in Fish: A Compensatory Mechanism to Reduce the Demand for Oxygen

Autor: Caroline Romestaing, Damien Roussel, Christel Lefrançois, Marie Vagner, Yann Voituron, Emmanuel Dubillot, Q Ternon, Loïc Teulier
Přispěvatelé: Physiologie intégrative, cellulaire et moléculaire (PICM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon, Équipe 4 - Écophysiologie, Comportement, Conservation (E2C), Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (LEHNA), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LIttoral ENvironnement et Sociétés - UMRi 7266 (LIENSs), Université de La Rochelle (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LIttoral ENvironnement et Sociétés (LIENSs), La Rochelle Université (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Physiological and Biochemical Zoology
Physiological and Biochemical Zoology, University of Chicago Press, 2022, 95 (1), pp.15-21. ⟨10.1086/716904⟩
Physiological and Biochemical Zoology, University of Chicago Press, In press, ⟨10.1086/716904⟩
Physiological and Biochemical Zoology, 2022, 95 (1), pp.15-21. ⟨10.1086/716904⟩
ISSN: 1537-5293
1522-2152
DOI: 10.1086/716904⟩
Popis: In ectotherms, it is well described that thermal acclimation induces compensatory adjustments maintaining mitochondrial functions across large shifts in temperature. However, until now, studies mostly focused on fluxes of oxygen without knowing whether mitochondrial efficiency to produce ATP (ATP/O ratio) is also dependent on temperature acclimation. We thus measured thermal reaction norms of oxidative phosphorylation activity and efficiency in isolated mitochondria from skeletal muscle of sea bass (Dicentrarchus labrax) juveniles acclimated at optimal (22°C), low (18°C), and high (26°C) temperatures. The mitochondrial fluxes (oxygen consumption and ATP synthesis) increased with increasing assay temperatures and were on the whole higher in fishes acclimated at 18°C than in the other two groups. However, these mitochondrial rates were not significantly different between experimental groups when they were compared at the acclimation temperature. In contrast, we show that acclimation to high, and not low, temperature improved mitochondrial efficiency (on average >15%). This higher efficiency in high-temperature-acclimated fishes is also apparent when compared at respective acclimation temperatures. This mitochondrial phenotype would favor an economical management of oxygen in response to harsh energetic constraints associated with warming water.
Databáze: OpenAIRE