Osmoprotectants or compatible solutes are small organic molecules with neutral charge and low toxicity at high concentrations that act as osmolytes and help organisms survive extreme osmotic stress. Osmoprotectants can be placed in three chemical classes: betaines and associated molecules, sugars and polyols, and amino acids. These molecules accumulate in cells and balance the osmotic difference between the cell's surroundings and the cytosol. In plants, their accumulation can increase survival during stresses such as drought. In extreme cases, such as in bdelloid rotifers, tardigrades, brine shrimp, and nematodes, these molecules can allow cells to survive being completely dried out and let them enter a state of suspended animation called cryptobiosis.
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| - حاميات أسموزية (ar)
- Osmoprotector (ca)
- Kompatible Solute (de)
- Solutos compatibles (es)
- Osmoprotektan (in)
- Osmoprotecteur (fr)
- Osmoprotectant (en)
- Compatibele oplosstof (nl)
- Osmoprotetor (pt)
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| - Kompatible Solute ist in der Zellbiologie die Bezeichnung für organische Verbindungen hoher Löslichkeit in Wasser und geringer molarer Masse, die damit den osmotischen Zustand einer Zelle beeinflussen, bei physiologischem pH-Wert jedoch elektrisch neutral und mit dem Zellstoffwechsel gut verträglich (kompatibel) sind. (de)
- Solutos compatibles Se les llama así a los compuestos orgánicos de bajo peso molecular que mantienen el sin interferir con el metabolismo celular. Los solutos compatibles pueden acumularse tras su transporte al interior de la célula desde el medio externo, o bien mediante síntesis como sucede, por ejemplo cuando las bacterias se cultivan en un medio mínimo. Este proceso se encuentra ligado al mecanismo de adaptación de los microorganismos, en respuesta al , conocido como «». (es)
- Osmoprotektan atau Zat Terlarut Kompatibel adalah senyaawa yang diproduksi secara alami oleh organisme atau sintetik yang bertujuan melindungi sel dari keadaan aktivitas air yang rendah. Senyawa ini tidak boleh bersifat inhibitor terhadap sel. Senyawa yang digunakan sebagai osmoprotektan bersifat larut air, seperti turunan gula, alkohol, dan asam amino. (in)
- الحاميات الأسموزية أو المواد المذابة المتوافقة هي جزيئات صغيرة تعمل بمثابة متحللات أسموزية (بالإنجليزية: osmolytes) (مركبات تؤثر في الأسموزية) وتقوم بمساعدة الكائنات لتنجو من الإجهاد الاسموزي. في النباتات، يمكن لتراكمها زيادة فرصة البقاء على قيد الحياة خلال الحالات الشديدة مثل الجفاف. ومن الأمثلة على المواد المذابة المتوافقة:البيتائينات ، والأحماض الأمينية، وترهالوز السكر.هذه الجزيئات تتراكم في الخلايا وتوازن الفرق الاسموزي بين محيط الخلية والعصارة الخلوية. عملها المحدد غير معروف ولكن يعتقد تفضيلياً بأنها مستبعدة من واجهة البروتينات بسبب ميلها لتشكيل هياكل المياه. (ar)
- Els osmoprotectors o soluts compatibles són molècules petites que actuen com osmòlits i ajuden els organismes a sobreviure en condicions extremes d'estrès osmòtic. Els exemples inclouen betaines, aminoàcids, i el sucre trehalosa. Aquestes molècules s'acumulen en les cèl·lules i equilibren les diferències osmòtiques entre els voltants de la cèl·lula i el citosol. En casos extrems, com els rotífers bdel·loides, tardígrads, gamba de vidre i nematodes, aquestes molècules poden permetre que les cèl·lules sobrevisquin estan completament seques i permeten que entrin en un estadi d'animació suspesa anomenat criptobiosi. En aquest estadi el citosol i els osmoprotectors passen a ser un sòlid com de vidre que ajuda a estabilitzar les proteïnes i la membrana cel·lular respecte als danys per la desseca (ca)
- Un osmoprotecteur, ou soluté compatible, est une petite molécule organique polaire, très soluble dans l'eau, ayant un point isoélectrique neutre (pHi = 7), et qui agit comme osmolyte permettant à un organisme de survivre à un stress osmotique extrême. Ces molécules s'accumulent dans le cytoplasme des cellules afin d'équilibrer la pression osmotique entre le cytosol et le milieu extracellulaire. Dans les cas extrêmes, comme chez les bdelloïdes, les tardigrades, les artémies ou encore les nématodes, ces molécules peuvent permettre la survie des cellules dans un état de dessiccation complète appelé cryptobiose dans lequel le cytoplasme saturé d'osmoprotecteurs prend l'apparence d'un solide vitreux qui stabilise les membranes cellulaires et les protéines pour prévenir les dommages dus à la des (fr)
- Osmoprotectants or compatible solutes are small organic molecules with neutral charge and low toxicity at high concentrations that act as osmolytes and help organisms survive extreme osmotic stress. Osmoprotectants can be placed in three chemical classes: betaines and associated molecules, sugars and polyols, and amino acids. These molecules accumulate in cells and balance the osmotic difference between the cell's surroundings and the cytosol. In plants, their accumulation can increase survival during stresses such as drought. In extreme cases, such as in bdelloid rotifers, tardigrades, brine shrimp, and nematodes, these molecules can allow cells to survive being completely dried out and let them enter a state of suspended animation called cryptobiosis. (en)
- Os osmoprotectores ou solutos compatíveis são pequenas moléculas que actuam como osmólitos e ajudam os organismos a sobreviver ao extremo. Em plantas, a acumulação destas substancias pode aumentar o índice de sobrevivência durante stresses como a seca. Exemplos de solutos compatíveis são as betaínas, aminoácidos e o açúcar trealose. Estas moléculas acumulam-se nas células e equilibram a diferença osmótica entre o meio que rodeia a célula e o citosol. Em casos extremos, como nos rotíferos , tardígrados, artemias e nematódeos, estas moléculas podem permitir que as células sobrevivam apesar de ficarem completamente desecadas e permitem que entrem num estado de animação suspensa chamado criptobiose. Neste estado o citosol e os osmoprotectores convertem-se num sólido parecido com o cristal que (pt)
- Een compatibele oplosstof is een organische verbinding met een laag molecuulgewicht, die bij de fysiologische pH-waarden elektrisch neutraal is, maar wel polair. De stof lost makkelijk op in water en beïnvloedt ook in hoge concentratie de stofwisseling van de cel niet. Het zijn verschillende stofgroepen, die verantwoordelijk zijn voor de hoge zouttolerantie van halofiele organismen. Hiertoe behoren: De ophoping kan op twee manieren plaatsvinden:
* de novo-synthese, het organisme synthetiseerd de stof zelf.
* door opname uit het omringende medium. (nl)
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| - Els osmoprotectors o soluts compatibles són molècules petites que actuen com osmòlits i ajuden els organismes a sobreviure en condicions extremes d'estrès osmòtic. Els exemples inclouen betaines, aminoàcids, i el sucre trehalosa. Aquestes molècules s'acumulen en les cèl·lules i equilibren les diferències osmòtiques entre els voltants de la cèl·lula i el citosol. En casos extrems, com els rotífers bdel·loides, tardígrads, gamba de vidre i nematodes, aquestes molècules poden permetre que les cèl·lules sobrevisquin estan completament seques i permeten que entrin en un estadi d'animació suspesa anomenat criptobiosi. En aquest estadi el citosol i els osmoprotectors passen a ser un sòlid com de vidre que ajuda a estabilitzar les proteïnes i la membrana cel·lular respecte als danys per la dessecació. Els soluts compatibles també s'ha vist que juguen un paper protector per mantenir l'activitat dels enzims a través dels cicles de congelació-fusió i a altes temperatures. La seva acció específica encara és desconeguda però es creu que són exclosos preferentment de la interfície de proteïnes degut a la seva propensió a formar estructures d'aigua. (ca)
- Kompatible Solute ist in der Zellbiologie die Bezeichnung für organische Verbindungen hoher Löslichkeit in Wasser und geringer molarer Masse, die damit den osmotischen Zustand einer Zelle beeinflussen, bei physiologischem pH-Wert jedoch elektrisch neutral und mit dem Zellstoffwechsel gut verträglich (kompatibel) sind. (de)
- الحاميات الأسموزية أو المواد المذابة المتوافقة هي جزيئات صغيرة تعمل بمثابة متحللات أسموزية (بالإنجليزية: osmolytes) (مركبات تؤثر في الأسموزية) وتقوم بمساعدة الكائنات لتنجو من الإجهاد الاسموزي. في النباتات، يمكن لتراكمها زيادة فرصة البقاء على قيد الحياة خلال الحالات الشديدة مثل الجفاف. ومن الأمثلة على المواد المذابة المتوافقة:البيتائينات ، والأحماض الأمينية، وترهالوز السكر.هذه الجزيئات تتراكم في الخلايا وتوازن الفرق الاسموزي بين محيط الخلية والعصارة الخلوية. في الحالات الشديدة، كما في الدوارات الشبيهة بالعلق، والكائنات بطيئات المشية، والروبيان الملحي، والديدان الأسطوانية، يمكن لهذه الجزيئات السماح للخلايا التي جفت تماما بالبقاء على قيد الحياة والسماح لهم بالدخول في حالة من توقف الحركة تسمى الحيوية الخفية. في هذه الحالة العصارة الخلوية والحاميات الأسموزية تصبح تشبه الزجاج الصلب الذي يساعد على تحقيق الاستقرار في البروتينات وحماية أغشية الخلايا من الآثار الضارة للجفاف. وقد تبين أيضا أن المواد المذابة المتوافقة تلعب دورا وقائيا من خلال الحفاظ على نشاط انزيم من خلال دورات تجميد ذوبان الجليد وارتفاع درجات الحرارة. عملها المحدد غير معروف ولكن يعتقد تفضيلياً بأنها مستبعدة من واجهة البروتينات بسبب ميلها لتشكيل هياكل المياه. (ar)
- Solutos compatibles Se les llama así a los compuestos orgánicos de bajo peso molecular que mantienen el sin interferir con el metabolismo celular. Los solutos compatibles pueden acumularse tras su transporte al interior de la célula desde el medio externo, o bien mediante síntesis como sucede, por ejemplo cuando las bacterias se cultivan en un medio mínimo. Este proceso se encuentra ligado al mecanismo de adaptación de los microorganismos, en respuesta al , conocido como «». (es)
- Osmoprotectants or compatible solutes are small organic molecules with neutral charge and low toxicity at high concentrations that act as osmolytes and help organisms survive extreme osmotic stress. Osmoprotectants can be placed in three chemical classes: betaines and associated molecules, sugars and polyols, and amino acids. These molecules accumulate in cells and balance the osmotic difference between the cell's surroundings and the cytosol. In plants, their accumulation can increase survival during stresses such as drought. In extreme cases, such as in bdelloid rotifers, tardigrades, brine shrimp, and nematodes, these molecules can allow cells to survive being completely dried out and let them enter a state of suspended animation called cryptobiosis. Intracellular osmoprotectant concentrations are regulated in response to environmental conditions such as osmolarity and temperature via regulation of specific transcription factors and transporters. They have been shown to play a protective role by maintaining enzyme activity through freeze-thaw cycles and at higher temperatures. It is currently believed that they function by stabilizing protein structures by promoting preferential exclusion from the water layers on the surface of hydrated proteins. This favors the native conformation and displaces inorganic salts that would otherwise cause misfolding. (en)
- Osmoprotektan atau Zat Terlarut Kompatibel adalah senyaawa yang diproduksi secara alami oleh organisme atau sintetik yang bertujuan melindungi sel dari keadaan aktivitas air yang rendah. Senyawa ini tidak boleh bersifat inhibitor terhadap sel. Senyawa yang digunakan sebagai osmoprotektan bersifat larut air, seperti turunan gula, alkohol, dan asam amino. (in)
- Un osmoprotecteur, ou soluté compatible, est une petite molécule organique polaire, très soluble dans l'eau, ayant un point isoélectrique neutre (pHi = 7), et qui agit comme osmolyte permettant à un organisme de survivre à un stress osmotique extrême. Ces molécules s'accumulent dans le cytoplasme des cellules afin d'équilibrer la pression osmotique entre le cytosol et le milieu extracellulaire. Dans les cas extrêmes, comme chez les bdelloïdes, les tardigrades, les artémies ou encore les nématodes, ces molécules peuvent permettre la survie des cellules dans un état de dessiccation complète appelé cryptobiose dans lequel le cytoplasme saturé d'osmoprotecteurs prend l'apparence d'un solide vitreux qui stabilise les membranes cellulaires et les protéines pour prévenir les dommages dus à la dessiccation. On parle également de solutés compatibles car ces composés peuvent se trouver en concentration molaire très élevée dans le cytoplasme sans interférer avec le métabolisme des cellules. Il existe différents types d'osmoprotecteurs en fonction du type de tolérance aux environnements à forte pression osmotique :
* Les diholosides (tréhalose, saccharose) et les composés soufrés (diméthylsulfoniopropionate) ne sont pas spécifiques aux organismes halophiles ou halotolérants. Les solutés de ce type s'accumulent dans le cytoplasme jusqu'à des concentrations de l'ordre de 0,5 mol·L-1. Le tréhalose, en particulier, est considéré comme un métabolite du stress chez E. coli.
* Les polyols tels que le glycérol, l'arabitol, l'inositol, se rencontrent chez les mycètes halophiles ainsi que chez les plantes halotolérantes (cyclitols).
* Les acides aminés et leurs dérivés sont typiques des organismes supportant les environnements très salés et peuvent atteindre des concentrations cytosoliques supérieures à 0,5 mol·L-1 ; il s'agit notamment de la proline, de l'ectoïne (un dérivé tétrahydropyrimidine) et de l', de la triméthylglycine, d'acides diaminés acétylés et de dérivés de la glutamine. La concentration d'osmoprotecteurs par ces organismes résulte d'une biosynthèse de novo ou d'une accumulation à partir du milieu extérieur. Cette seconde option est énergétiquement plus favorable que la première et est prépondérante lorsque les deux sont possibles. Des transporteurs membranaires de triméthylglycine ont été identifiés chez certaines cyanobactéries et archées méthanogènes. (fr)
- Een compatibele oplosstof is een organische verbinding met een laag molecuulgewicht, die bij de fysiologische pH-waarden elektrisch neutraal is, maar wel polair. De stof lost makkelijk op in water en beïnvloedt ook in hoge concentratie de stofwisseling van de cel niet. Het zijn verschillende stofgroepen, die verantwoordelijk zijn voor de hoge zouttolerantie van halofiele organismen. Hiertoe behoren:
* Suiker ( en sacharose) en zwavelverbindingen is een typische verbindingen voor niet halofiele en halotolerante microorganismen. Deze stoffen komen in het cytoplasma voor in concentraties die tot ongeveer 500 mmol kunnen oplopen. Speciaal trehalose wordt in het algemeen als stressmetaboliet gezien en wordt ook door de bacterie Escherichia coli opgehoopt.
* Polyolen (glycerol, arabitol, inositol) komen voor bij halofiele schimmels en bij zouttolerante planten (halophyten).
* Aminozuren en aminozuurderivaten zijn kenmerkend voor organismen met verhoogde zouttolerantie en kunnen voorkomen in concentraties van meer dan 500 mM. Hiertoe behoren:
* Proline,
* de Tetrahydropyrimidinderivaten ectoïne en ,
* ,
* Geacetyleerde diaminozuren en glutaminederivaten. De ophoping kan op twee manieren plaatsvinden:
* de novo-synthese, het organisme synthetiseerd de stof zelf.
* door opname uit het omringende medium. De opname van een compatibele oplosstof heeft, als beide mechanismen mogelijk zijn de voorkeur, omdat deze energetisch gunstiger is. Beide mechanismen worden zowel door halotolerante als halofiele organismen toegepast. Zo komen in glycinebetaïne producerende blauwalgen efficiënte glycinebetaïne-transportsystemen voor. Vergelijkbare glycinebetaïne-transportsystemen zijn aangetoond in en in zouttolerante en zoutafhankelijke methanogene Archaea. (nl)
- Os osmoprotectores ou solutos compatíveis são pequenas moléculas que actuam como osmólitos e ajudam os organismos a sobreviver ao extremo. Em plantas, a acumulação destas substancias pode aumentar o índice de sobrevivência durante stresses como a seca. Exemplos de solutos compatíveis são as betaínas, aminoácidos e o açúcar trealose. Estas moléculas acumulam-se nas células e equilibram a diferença osmótica entre o meio que rodeia a célula e o citosol. Em casos extremos, como nos rotíferos , tardígrados, artemias e nematódeos, estas moléculas podem permitir que as células sobrevivam apesar de ficarem completamente desecadas e permitem que entrem num estado de animação suspensa chamado criptobiose. Neste estado o citosol e os osmoprotectores convertem-se num sólido parecido com o cristal que ajuda a estabilizar as proteínas e membranas celulares antes dos efeitos nocivos do desecamento. Os solutos compatíveis desempenham também um papel protector na manutenção da actividade enzimática através dos ciclos de congelação-fusão e a temperaturas mais elevadas. As suas acções específicas são desconhecidas, mas acredita-se que estão preferencialmente excluídos da interface das proteínas devido à sua propensão para formar estruturas na água. (pt)
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