Cell cycle analysis of brain cells as a growth index in larval cod at different feeding conditions and temperatures

• Published in: Scientia Marina
• Main Authors: González-Quirós, Rafael, Munuera, Iyziar, Folkvord, Arild
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Consejo Superior de Investigaciones Científicas 2007
• Subjects: brain; cell cycle; cod larvae; flow cytometry; food; growth index; temperature; alimento; cerebro; ciclo celular; citometrñia de flujo; índice de crecimiento; larva de bacalao y temperatura; Consecuencia; Bajos; Arctic; Gadus morhua
• Online Access: https://scientiamarina.revistas.csic.es/index.php/scientiamarina/article/view/53; https://doi.org/10.3989/scimar.2007.71n3485

The percentage of cells dividing in a specific tissue of individual larvae can be estimated by analyzing DNA per cell by flow cytometry. An experimental test was carried out with cod (Gadus morhua) larvae, with brain as the target tissue, to validate this technique as an appropriate growth index for larval fish. Standard length (SL), myotome height, and %S-phase (% of cells in the S-phase of the cell-division cycle) variability were analyzed, with temperature (6 and 10°C), food level (high- and no-food) and larval developmental stage (first feeding, pre-metamorphosis and post-metamorphosis) as independent factors. Cod larvae grew faster (in SL) and presented a higher %S-phase under high-food conditions. Larval SL increased with temperature in rearing and experimental tanks. However, there was a significant interaction between temperature and food in the %S-phase. There were no significant differences in the %S-phase between 6 and 10°C at high-food levels. We suggest that this result is a consequence of temperature-dependency of the duration of the cell cycle. In the absence of food, larvae at 10ºC had a lower %S-phase than larvae at 6°C, which may be related to increased metabolic costs with increasing temperature. Considering the effect of temperature, the mean % S-phase explained 74% of the variability in the estimated standard growth rate. El porcentaje de células en divisón en un determinado tejido de una larva de pez se puede estimar analizando la cantidad de ADN por célula mediante citometría de flujo. Se realizó un experimento con larvas de bacalao (Gadus morhua), analizando células de cerebro, para validar esta técnica como índice de crecimiento en larvas de peces. Se analizó la variabilidad de la longitud estándar (SL), la altura del tronco medida en el ano, y el %S (% de células en fase S del ciclo celular), con temperatura (6 y 10ºC), nivel de alimento (alto y sin alimento) y estado de desarrollo larvario (comienzo de la alimentación, pre-metamorfosis y post-metamorfosis) como factores independientes. Las larvas de bacalao crecieron más rápido (en SL) y presentaron mayor %S bajo condiciones de nivel alto de alimento. La SL larvaria incrementó con la temperatura. Sin embargo, se observó una interacción significativa entre temperatura y alimento sobre %S. No hubo diferencias significativas en %S entre 6 y 10ºC en condiciones de nivel alto de alimento. Sugerimos que este resultado es consecuencia de una termo-dependencia en la duración del ciclo celular. En ausencia de alimento, las larvas a 10ºC presentaron %S más bajos que las larvas a 6ºC, lo que puede estar relacionado con un incremento de los costes metabólicos a mayor temperatura. Considerando el efecto de la temperatura, el %S medio explicó el 74% de la variabilidad de la tasa de crecimiento específica estimada.