C-ferroptosis is an iron-dependent form of regulated cell death in cyanobacteria

Ferroptosis is an oxidative and iron-dependent form of regulated cell death (RCD) recently described in eukaryotic organisms like animals, plants, and parasites. Here, we report that a similar process takes place in the photosynthetic prokaryote Synechocystis sp. PCC 6803 in response to heat stress. After a heat shock, Synechocystis sp. PCC 6803 cells undergo a cell death pathway that can be suppressed by the canonical ferroptosis inhibitors, CPX, vitamin E, Fer-1, liproxstatin-1, glutathione (GSH), or ascorbic acid (AsA). Moreover, as described for eukaryotic ferroptosis, this pathway is characterized by an early depletion of the antioxidants GSH and AsA, and by lipid peroxidation. These results indicate that all of the hallmarks described for eukaryotic ferroptosis are conserved in photosynthetic prokaryotes and suggest that ferroptosis might be an ancient cell death program.Fil: Aguilera, Anabella. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Berdun, Federico Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Bartoli, Carlos Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Fisiología Vegetal. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Fisiología Vegetal; ArgentinaFil: Steelheart Molina, Maria Charlotte. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Fisiología Vegetal. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Fisiología Vegetal; ArgentinaFil: Alegre, Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Fisiología Vegetal. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Fisiología Vegetal; ArgentinaFil: Bayir, Hülya. University of Pittsburgh; Estados UnidosFil: Tyurina, Yulia Y.. University of Pittsburgh; Estados UnidosFil: Kagan, Valerian E.. University of Pittsburgh; Estados UnidosFil: Salerno, Graciela Lidia. Fundación para Investigaciones Biológicas Aplicadas; ArgentinaFil: Pagnussat, Gabriela Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Martin, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; Argentin

The rol of regulated cell death on toxigenic cyanobacterial blooms

Las floraciones de cianobacterias representan un serio problema ecológico, económico y un riesgo sanitario a nivel mundial. Si bien las condiciones que promueven la proliferación de las cianobacterias han sido ampliamente investigadas, los mecanismos que controlan la abrupta terminación de las floraciones en los sistemas naturales aún no se conocen completamente. La muerte celular juega un rol importante en la dinámica de las floraciones y determina de manera crítica el flujo y destino de la materia orgánica y los nutrientes.La disminución de las poblaciones de cianobacterias se atribuye comunmente a factores abióticos (sedimentación y lavado por arraste) como bióticos (depredación, infección vial y fúngica). En las últimas décadas, se comenzó a considerar a la muerte celular autocatalítica que se induce ante estreses ambientales como otro mecanismo para explicar la desaparición de las floraciones.La muerte celular ha sido ampliamente estudiada en plantas y animales, en los que se ha establecido que además de la muerte accidental, opera la Muerte Celular Regulada (MCR). La MCR se define como aquélla que invocra una maquinaria molecular codificada genéticamente y que puede ser alterada por medio de intervenciones farmacológicas o genéticas. En la actualidad, hay evidencias que indican que la MCR opera también en las cianobacterias. Estudios genéticos, moleculares y bioquímicos revelan que ante estreses abióticos, particularmente altas irradiancias y temperaturas o limitación de nutrientes, las cianobacterias desencadenan respuestas fisiológicas similares a las de organismos eucariotas, que involucran estrés oxidativo, peroxidación de lípidos y actividad de proteínas similares a la de las caspasas.En el presente trabajo presentamos los estudios llevados a cabo en nuestro laboratorio sobre vías de muerte celular regulada en cianobacterias con el objetivo de contribuir al conocimiento de la regulación poblacional cianobacteriana y proveer información de utilidad para generar prácticas de manejo para el control de sus floraciones.Fil: Aguilera, Anabella. Fundación para Investigaciones Biológicas Aplicadas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Berdun, Federico Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Salerno, Graciela Lidia. Fundación para Investigaciones Biológicas Aplicadas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Martin, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; Argentina. Fundación para Investigaciones Biológicas Aplicadas; ArgentinaXII Simposio Argentino de FicologíaCiudad Autónoma de Buenos AiresArgentinaSociedad Argentina de Ficologí

Measurement of ascorbic acid and glutathione content in Cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803

Ascorbic acid (AsA) and gluthathione (GSH) are two key components of the antioxidant machinery of eukaryotic and prokaryotic cells. The cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 presents both compounds in different concentrations (AsA, 20-100 μM and GSH, 2-5 mM). Therefore, it is important to have precise and sensitive methods to determine the redox status in the cell and to detect variations in this antioxidants. In this protocol, we describe an improved method to estimate the content of both antioxidants (in their reduced and oxidized forms) from the same sample obtained from liquid cultures of Synechocystis sp. PCC 6803.Fil: Aguilera, Anabella. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Steelheart Molina, Maria Charlotte. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Fisiología Vegetal. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Fisiología Vegetal; ArgentinaFil: Alegre, Matias Leonel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Fisiología Vegetal. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Fisiología Vegetal; ArgentinaFil: Berdun, Federico Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Salerno, Graciela Lidia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Bartoli, Carlos Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Fisiología Vegetal. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Fisiología Vegetal; ArgentinaFil: Pagnussat, Gabriela Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Martin, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; Argentin