Уникальный сибирский углозуб выживает при -55 С без последствий для организма

Уникальный сибирский углозуб выживает при -55 С без последствий для организма Российские ученые исследовали, как меняется метаболизм хвостатой амфибии сибирского углозуба в ответ на замораживание. В отличие от других земноводных, животное использует в качестве «антифриза» глицерин, а не глюкозу; добывает энергию в ходе метаболических процессов, не требующих кислорода, а также не накапливает вещество, способное привести к появлению свободных радикалов при выходе из условий гипоксии. Результаты проекта могут в перспективе дать возможность создания новых методов криоконсервации органов
Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда и опубликовано в журнале Biology , пишет портал «Наука в Сибири».
Холодные зимы — суровое испытание для животных. Замерзание воды в клетках чревато образованием кристалликов льда, способных разорвать мембраны. Кроме того, заморозка тканей ведет к остановке кровотока и кислородному голоданию — гипоксии. Большинство животных не способно перенести такие состояния и потому выбрало другие стратегии выживания при отрицательных температурах — отрастило мех или мощный жировой слой, изменило размер частей тела, впадает в спячку и так далее. Однако некоторые организмы смогли адаптироваться и к заморозке. Выдающийся пример устойчивости среди них — сибирский углозуб Salamandrella keyserlingii.
«Это уникальная амфибия, способная выдерживать длительное замораживание при температурах до –55°C и оставаться жизнеспособной. Мы проанализировали изменения метаболизма, происходящие при этом в тканях сибирского углозуба», — рассказал руководитель проекта по гранту РНФ старший научный сотрудник ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» кандидат биологических наук Сергей Викторович Шеховцов.
С 1980-х годов известно, что защитой от полного замораживания углозуба служит глицерин. Он синтезируется из запасаемого на зиму в печени и мышцах вещества — гликогена — и разносится током крови по всему организму. Глицерин вытесняет из клеток воду, которая кристаллизуется в межклеточном пространстве без ущерба для животного. Сами же клетки не замерзают, что и спасает жизнь всему организму.
Коллектив авторов, включающий в себя ученых из ФИЦ ИЦиГ СО РАН, Международного томографического центра СО РАН и Института биологических проблем Севера ДВО РАН (Магадан), сравнил метаболомы — наборы малых молекул — углозубов при положительных температурах (3—4 °C) и после продолжительного замораживания (до –8 °C). Анализ показал, что глицерин — единственный криопротектор среди низкомолекулярных соединений у этого вида. В этом особенность сибирского углозуба, отличающая его от других амфибий, у которых в качестве «антифриза» используется глюкоза.
Также авторы выявили при замораживании усиление гликолиза — процесса окисления веществ для получения энергии без кислорода, — что, очевидно, было следствием гипоксии, возникающей при замораживании. Еще одной уникальной чертой сибирского углозуба оказалось то, что его организм не накапливает сукцинат. Концентрация этого вещества всегда растет при гипоксии у всех изученных на данный момент позвоночных. Сукцинат, в свою очередь, служит причиной синтеза свободных радикалов при возобновлении поступления кислорода, что вызывает различные патологические состояния.
«Все это говорит о том, что метаболизм сибирского углозуба имеет много отличий от метаболизма других животных, что и обеспечивает его выдающуюся устойчивость к замораживанию. В перспективе результаты подобных исследований помогут понять механизмы этой устойчивости и, возможно, дадут ключ к созданию новых способов замораживания органов и тканей», — отметил Сергей Шеховцов.
Пресс-служба РНФ.
(Источник: www.sbras.info . Фото: pixabay.com ).
Дата публикации: 03.01.2022
Источник: agroxxi.ru

Возможно эти новости Вам будет интересно прочитать

Распаковка генетических ключей для повышения урожайности рапса прошла успешно

Распаковка генетических ключей для повышения урожайности рапса прошла успешно

Международная группа исследователей, в том числе один из Университета Западной Австралии (UWA), расшифровала геномы 418 уникальных образцов семян рапса со всего мира, чтобы определить признаки, которые селекционеры могут использовать для повышения урожайн...

 рейтинге яровых пшениц в России

рейтинге яровых пшениц в России

По данным мониторинга ФГБУ «Россельхозцентр», яровая пшеница Ирень селекции Уральского научно-исследовательского института сельского хозяйства – филиала ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН заняла первое место в рейтинге 10 сортов сельскохозяйственных культур по объему ...

 организма

организма

Российские ученые исследовали, как меняется метаболизм хвостатой амфибии сибирского углозуба в ответ на замораживание. В отличие от других земноводных, животное использует в качестве «антифриза» глицерин, а не глюкозу; добывает энергию в ходе метаболическ...

Инновационную систему питания растений для органического земледелия разработали ученые Донского ГАУ

Инновационную систему питания растений для органического земледелия разработали ученые Донского ГАУ

Впервые в российской практике был описан весь технологический процесс коррекции питания растений: от выбора удобрений или препаратов, подготовки к внесению до настройки сельскохозяйственных машин и контроля качества их работы Исследовательский коллектив ...

Ученые ОГАУ выводят сорта пшеницы, полностью адаптированные к изменениям климата

Ученые ОГАУ выводят сорта пшеницы, полностью адаптированные к изменениям климата

Успехи сельскохозяйственной отрасли во многом определяются научными достижениями. А кузницей научных кадров в сфере АПК региона на протяжении многих лет является Оренбургский государственный аграрный университет. Задача вуза – с помощью научных открытий с...

Отходы свеклосахарного производства в доходы ученые Алтайского ГАУ превращают в доходы

Отходы свеклосахарного производства в доходы ученые Алтайского ГАУ превращают в доходы

Ученые факультета природообустройства Алтайского ГАУ предложили эффективный способ применения отходов свеклосахарного производства при возделывании сельскохозяйственных культур в рамках биологического земледелия. При этом урожайность, согласно проведенным...

изводственный сельскохозяйственный кластер

изводственный сельскохозяйственный кластер

20 апреля 2022 года в Пензенском государственном аграрном университете подписано Соглашение о партнерстве в целях создания и развития образовательно-производственного сельскохозяйственного кластера.   Участниками соглашения стали Министерство сельского х...

Ученые Мичуринского ГАУ получили два патента на изобретения для картофелеводства

Ученые Мичуринского ГАУ получили два патента на изобретения для картофелеводства

Федеральная служба по интеллектуальной собственности Российской Федерации запатентовала изобретения ученых Мичуринского государственного аграрного университета по стимулированию образования и развития микроклубней картофеля в условиях in vitro и стимуляци...

й пшеницы проходят сортоиспытания в Казахстане

й пшеницы проходят сортоиспытания в Казахстане

Учеными СибНИИСХоза вместе с казахстанскими коллегами созданы совместные сорта яровой мягкой пшеницы Байсан, Семеновна, Волошинка, обладающие высокой и стабильной урожайностью, хорошим качеством зерна, устойчивостью к заболеваниям растений, хорошими хлебо...