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Ver el documento (formato PDF)   de Brito Sanchez, María Gabriela.  "Estudios electrofisiológicos de estructura-actividad de la célula antenal receptora del ácido benzoico de la hembra de Bombyx mori L"  (2000)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
El objetivo de este trabajo fue caracterizar las respuestas electrofisiológicas de la célula receptora olfativa al ácido benzoico, presentes en las hembras de la mariposa del gusano de la seda Bombyx mori. Nuestros estudios permiten concluir que la célula receptora al ácido benzoico es un receptor especialista ya que responde máximamente a su compuesto llave y tiene un espectro idéntico para compuestos menos efectivos. Mediante estudios de estructura-actividad con substituyentes halogenados del ácido benzoico, se determinó que un factor crítico para el reconocimiento del sitio receptor es la generación de un efecto inductivo por el halógeno substituyente. Este efecto es mayor para halógenos más electronegativos (flúor) y para la posición meta. Cuando fue estimulada con iodo benzeno, la célula receptora al ácido benzoico respondió con una inhibición durante el estímulo y con una excitación post-estímulo. En base a diversos experimentos propusimos un modelo para la acción de sustancias excitatorias e inhibitorias a nivel receptor olfativo. En dicho modelo, sustancias como el iodo benceno actuarían directamente sobre los canales iónicos (proceso inhibitorio rápido y transitorio, no dependiente de segundos mensajeros), o sobre el sitio receptor del ácido benzoico (proceso excitatorio posterior y dependiente de segundos mensajeros). La célula receptora al ácido benzoico mostró un aumento de su actividad basal en el aire del laboratorio sin filtrar. Por medio de experimentos combinados de cromatografía gaseosa- electroantenograma y registro de células únicas encontramos que dicho aire contenía ácido benzoico y benzaldehido (estimulantes de la célula receptora al ácido benzoico en la sensilia tricodea) y nonanal (estimulante de la sensilia coelocónica). El umbral de la célula receptora al ácido benzoico se halla por debajo de una carga de estímqu de 0.01 μg de ácido benzoico por papel de filtro. Se analizó la composición química del meconio, producto de excreción de la pupa y único estímulo natural capaz de activar a la célula receptora del ácido benzoico. El meconio está compuesto por una gran cantidad de ácido succínico y ácido benzoico y cantidades menores de otros ácidos. La cantidad estimada de ácido benzoico presente en el meconio de machos y hembras fue 8.4 μg y 4.2 μg por 100 μl de meconio, respectivamente. De los componentes hallados, el único componente activador de la célula receptora al ácido benzoico fue el ácido benzoico. Sin embargo cuando éste fue adicionado al meconio, la respuesta disminuyó significativamente. Concluimos que el meconio obstruye estructuralmente el papel activador del ácido benzoico. Así, el ácido benzoico relevante para la hembra de B. mori no es aquel que está presente en el meconio. Fuentes alternativas de ácido benzoico en la planta de mora serían los frutos mismos de la mora y/o la reacción de defensa de la hoja que resulta en la producción de ácido benzoico como fitolexina. En ambos casos el ácido benzoico sería señal de buena “calidad”de planta y por ende de sustrato adecuado para la oviposición. Estas respuestas pueden sin embargo haber sido modificadas por innumerables generaciones de selección y cultivo de B. mori en sericultura.

Abstract:
The aim of this work was to characterize the electrophysiological responses of the olfactory benzoic-acid receptor cell, present in the females of the silk moth Bombyx mori. Our studies allow to characterize the benzoic-acid cell as a specialist as it responds maximally to its cue compound and has a similar response spectrum for less effective compounds. By means of studies of structure-activity relationships performed with halogenated substitutes of benzoic acid, we determined that the generation of an inductive effect by the halogen is a critical factor for the recognition of the odor molecule by the receptor site. Such an effect increased for the more electronegative halogens (fluoride) and for the meta position. When the benzoic-acid receptor cell was stimulated with iodine benzene, it was first showed inhibition during the stimulation and then an excitation post-stimulation. On the basis of various experiments we sμggested a model for the action of excitatory and inhibitory substances at the olfactory receptor level. In such a model, substances like the iodine benzene would act directly on the ion channels (inhibitory,fast, transient process that would not depend on second messengers), or on the benzoic-acid receptor site (excitatory, post-stimulation process that would depend on second messengers). The benzoic-acid receptor cell showed an increase of its basal activity when exposed to the unfiltered air of the laboratory. By means of experiments combining gas chromatography, electroantenograms and single-cell recordings we determined that the air of the laboratory contained benzoic acid and benzaldehyde (stimulants of the benzoic-acid cell in the sensilla trichoidea), and nonanal (stimulant of the sensilla coeloconica). The response threshold of the benzoic-acid receptor cell for was estimated to be below 0.01 μg of benzoic acid per filter paper. We analyzed the chemical composition of the meconium, an excretion product of the pupae and the only stimulus known capable of activating the benzoic-acid cell. It is constituted by large amounts of succinic and benzoic acid and by minor quantities of other acids. The amount of benzoic acid estimated per 100 μl meconium was 8.4 μg and 4.2 μg for the males and for the females, respectively. From the substances found, the only one capable of activating maximally the benzoic acid cell was benzoic acid. However, when it was added to or mixed with meconium, the response of the benzoic-acid cell significantly decreased. We concluded that the meconium structurally obstructs the excitatory role of benzoic acid. Thus, the benzoic acid that is relevant for the female of B. mori is not that naturally occurring in the meconium. Alternative sources of benzoic acid in the mulberry are the fruits themselves and/or the defense reaction to fungal infection of the leaves, which result in the release of benzoic acid as a phytolexin. In both cases the benzoic acid would signalize a plant of “good quality” and therefore an appropriated oviposition substrate. However, these responses may have been lost due to the innumerous generations of selection and domestication related to the exploitation of B. mori in sericulture.

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Registro:
Título : Estudios electrofisiológicos de estructura-actividad de la célula antenal receptora del ácido benzoico de la hembra de Bombyx mori L     =    Electrophysiological studies of odor structure-activity relationships of the antennal benzoic-acid receptor cell of the female of the silk moth Bombyx mori L
Autor : de Brito Sanchez, María Gabriela
Director : 
Director Asistente : Lazzari, Claudio Ricardo
Año : 2000
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Departamento de Ciencias Biológicas. Laboratorio de Fisiología de Insectos
Max Planck Institut für Verhaltensphysiologie
Grado obtenido : Doctor en Ciencias Biológicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_3246_DeBritoSanchez
Idioma : Español
Area Temática : Biología / Fisiología Animal
Biología / Comportamiento Animal
Palabras claves : OLFACION; INSECTOS; BOMBYX-MORI; ELECTROFISIOLOGIA; CELULA RECEPTORA DEL ACIDO BENZOICO; MECONIO; OLFACTION; INSECT; BOMBYX MORI; ELECTROPHYSIOLOGY; BENZOIC-ACID RECEPTOR CELL; MECONIUM
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