Cell cycle parameters and ornithine decarboxylase activity in the red bone marrow of hibernating ground squirrels Urocitellus undulatus

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

During the hibernation season, the values for the parameters of the cell cycle of red bone marrow cells in the hibernating ground squirrels Urocitellus undulatus, when they return to an active-like state between periods of torpor and interbout arousal, do not differ from those observed in summer-active animals. In animals that enter a state of torpor, the cumulative percentage of cells in the resting phase (G0 phase) and pre-synthesis phase (G1 phase) increased from 71.8 to 76.0%, the percentage of cells in the synthesis phase (S phase) decreased from 19.3 to 15.3% compared to those animals that return to an active-like state between periods of torpor and interbout arousal. The cumulative percentage of cells in the post DNA synthesis phase (G2 phase) and mitosis (M) does not change, but (G2 + M)/S ratio increases. When animals enter a state of torpor, changes in parameter values are observed when the animal’s body temperature drops below 25°C, this effect refers to a system whose thermal relaxation time is a nonmonotonic function of the initial temperature. The activity of the key enzyme of polyamine synthesis ornithine decarboxylase, a marker of cell activation and proliferation during interbout arousal does not significantly differ from that observed in summer-active animals; the enzymatic activity decreases sharply, when animals decrease their body temperature below 25°C and enter a state of torpor, and this activity remains at a low level during hibernation and arousal until body temperature reaches 30°C. The role of changes in the parameter values associated with proliferative activity in adaptation of hematopoietic tissue during hibernation of the Yakutian ground squirrel is discussed.

About the authors

G. E Aksyonova

Institute of Cell Biophysics, Russian Academy of Sciences

Email: aksyonovage@rambler.ru
Pushchino, Moscow Region, Russia

O. S Logvinovich

Gomel State Medical University

Gomel, Belarus

V. N Afanasyev

Institute of Cell Biophysics, Russian Academy of Sciences

Pushchino, Moscow Region, Russia

K. I Lizorkina

Institute of Cell Biophysics, Russian Academy of Sciences

Pushchino, Moscow Region, Russia

References

  1. H. V. Carey, M. T. Andrews, and S. L. Martin, Physiol. Rev., 83 (4), 1153 (2003).
  2. F. Geiser, Annu. Rev. Physiol., 66, 239 (2004).
  3. Q. Guo, X. Mi, X. Sun et al., Sci. Rep., 7 (1), 10509 (2017).
  4. T0ien, K. L. Drew, M. L. Chao, and M. E. Rice, Am. J. Physiol., 281 (2), R572 (2001).
  5. T. R. Jinka, 0. T0ien, and K. L. Drew, J. Neurosci., 31 (30), 10752 (2011).
  6. M. S. Vinogradova, Comp. Biochem. Physiol. A, 91 (2), 235 (1988).
  7. I. I. Kruman, E. N. Ilyasova, S. A.Rudchenko, and Z. S. Khurkhulu, Comp. Biochem. Physiol. А, 90 (2), 233 (1988).
  8. В. М. Юнкер и Г. В. Алексеева, Эволюц. биохимия и физиология, № 2, 193 (1974).
  9. E. W. Carlier, J. Anat. Physiol., 27 (Pt 3), nil9, 354 (1893).
  10. Г. А, Клевезаль и А. И. Ануфриев, Зоологич. журн., 92 (4), 481 (2013).
  11. H. R. Bouma, A. M. Strijkstra, A. S. Boerema, et al., Vet. Immunol. Immunopathol., 136 (3-4), 319 (2010).
  12. S. T. Cooper, S. S. Sell, M. Fahrenkrog, et.al., Physiol. Genomics 48 (7), 513 (2016).
  13. Т. М. Шивачева и А. И. Хаджиолов, Арх. анат. гистол. эмбриол., 92 (5), 48 (1987).
  14. T. M. Shivatcheva and A. I. Hadjioloff, Dev.Comp. Immunol., 11 (4), 791 (1987).
  15. M. B. Al-Fageeh and C. M. Smales, Biochem. J., 397 (2), 247 (2006).
  16. J. Fujita, J. Mol. Microbiol. Biotechnol., 1 (2), 243 (1999).
  17. A. Roobol, M. J. Carden, R. J. Newsam, and C. M. Smales, FEBS J., 276 (1), 286 (2009).
  18. T. Neutelings, C. A. Lambert, B. V. Nusgens, et al., PLoS One, 8 (7), e69687 (2013).
  19. А. К. Гулевский, Ю. С. Ахатова и И. И. Щенявский, Probl. Cryobiol. Cryomed., 27 (2), 97 (2017).
  20. L. Hartwell, in Cell Cycle Control, Ed. by C. Hutchison and D. M. Glover, (Oxford University Press, 1995), pp. 1-15.
  21. C. W. Anderson, E. Appella, R. Bradshaw, and E. Dennis, in Regulation in organelle and cell compartment signaling (New York. Acad. Press, 2011), pp. 235-254.
  22. C. L. Rieder and R. W. Cole, Cell Cycle, 1 (3), 169 (2002).
  23. Z. Matijasevic, J. E. Snyder, and D. B. Ludlum, Oncol. Res., 10, 605 (1998).
  24. A. Moore, J. Mercer, G. Dutina, et al., Cytotechnology, 23, 47 (1997).
  25. Г. Е. Аксенова, О. С. Логвинович, Л. А. Фиалковская и др., Биохимия, 75 (9), 1257 (2010).
  26. H. M. Wallace, A. V. Fraser, and A. Hughes, Biochem. J., 376 (1), 1 (2003).
  27. Н. К. Бердинских, С. П. Залеток, Полиамины и опухолевый рост (Наук. Думка, Киев, 1985).
  28. A. E. Pegg, J. Biol. Chem. 281 (21), 14529 (2006).
  29. T. Thomas, T. J. Thomas, Cell. Mol. Life Sci., 58 (2), 244 (2001).
  30. R. M. Ray, B. J. Zimmerman, S. A. McCormack, et al., Am. J. Physiol., 276 (3), C684 (1999).
  31. D. L. Kramer, B.-D. Chang, Y. Chen, et al., Cancer Res., 61 (21), 7754 (2001).
  32. I. K. Kolomiytseva, L. N. Markevich, N. I. Perepelkina, et al., in Hypothermia: prevention, recognition and treatment, Ed. by J. I.V. Delgado and V. G. F. Garza (Nova Sci. Publ., N.Y., 2012), pp.1-42.
  33. V. N. Afanasyev, B. A. Korol, N. P. Matylevich, et al., Cytometry, 14 (6), 603 (1993).
  34. J. Janne, and H. G. Williams-Ashman, J. Biol. Chem., 246 (6), 1725 (1971).
  35. L. V. Slozhenikina, L. A. Fialkovskaya, and I. K. Kolomiytseva, Int. J. Radiat. Biol., 75 (2), 193 (1999).
  36. Г. И. Козинец, В. М. Погорелов, В.М. Котельников и др., Лаб. дело, № 7, 3 (1988).
  37. Д. А. Шмаров, Клин. Лаб. диагн., № 5, 40 (1993).
  38. H. R. Bouma, F. G. M. Kroese, J. W. Kok, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108 (5), 2052 (2011).
  39. C. C. Kurtz and H. V. Carey, Dev.Comp. Immunol., 31 (4), 415 (2007).
  40. M. Bohr, A. R. Brooks, and C. C. Kurtz, Dev.Comp. Immunol., 47 (2), 178 (2014).
  41. H. R. Bouma, G. J. Dugbartey, A. S. Boerema, et al., J. Leukoc. Biol., 94 (3), 431 (2013).
  42. T. Ohnishi, X. Wang, K. Ohnishi, and A. Takahashi, Oncogene, 16 (11), 1507 (1998).
  43. T. Sakurai, K. Itoh, Y. Liu, et al., Exp. Cell. Res., 309 (2), 264 (2005).
  44. H. Nishiyama, K. Itoh, Y. Kaneko, et al., J. Cell. Biol., 137 (4), 899 (1997).
  45. Г. Е. Аксенова, О. С. Логвинович, Д. А. Игнатьев и И. К. Коломийцева, Биофизика, 63 (2), 311 (2018).
  46. S. I. Hayashi and Y. Murakami, Biochem. J., 306 (1), 1 (1995).
  47. U. Mangold and E. Leberer, Biochem. J., 385 (1), 21 (2005).
  48. G. S. Travlos, Toxicol. Pathol., 34 (5), 548 (2006).
  49. R. W. Bullard and G. E. Funkhouser, Am. J. Physiol., 203 (2), 266 (1962).
  50. Н. М. Захарова, Фундаментальные исследования, 6, 1401 (2014).
  51. H. M. Zhang, J. N. Rao, X. Guo, et al., J. Biol. Chem., 279, 22539 (2004).
  52. S. Bhattacharya, R. M. Ray, and L. R. Johnson, Biochem J., 392, 335 (2005).
  53. P. Kucharewska, J. E. Welch, K. J. Svensson, and M. Belting, Biochem. Biophys. Res.Commun., 380 (2), 413 (2009).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».