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

ллюлоза создана из овсяной шелухи с помощью «чайного гриба»

ллюлоза создана из овсяной шелухи с помощью «чайного гриба»

Российские ученые предложили использовать овсяную шелуху в качестве сырья для биосинтеза бактериальной целлюлозы, и в этом им помогло сообщество микроорганизмов, называемое «чайным грибом». Биосовместимый, прочный и эластичный полимер широко применяется в...

Ульяновский ГАУ получил патент на сорт озимой пшеницы «Студенческая нива»

Ульяновский ГАУ получил патент на сорт озимой пшеницы «Студенческая нива»

Государственная комиссия РФ по испытанию и охране селекционных достижений выдала Ульяновскому ГАУ патент на сорт озимой мягкой пшеницы «Студенческая нива» Созданный под руководством доцента кафедры земледелия, растениеводства и селекции Надежды Захаровой...

Экспериментальный тепличный комплекс для изучения трюфелевых грибов создадут в Иркутском государственном университете

Экспериментальный тепличный комплекс для изучения трюфелевых грибов создадут в Иркутском государственном университете

Биотехнологический трюфелевый проект молодых ученых ИГУ получил поддержку Российского научного фонда Проект молодых ученых Иркутского государственного университета получил поддержку Российского научного фонда (РНФ). Размер гранта, который будет выделен в...

В Краснодарском крае создан Кубанский виноградо-винодельческий Совет

В Краснодарском крае создан Кубанский виноградо-винодельческий Совет

Новый орган станет территориальным подразделением Ассоциации «Федеральная саморегулируемая организация виноградарей и виноделов России» («АВВР») 29 апреля 2022 года в Центре энологии Chateau Tamagne состоялось территориальное общее собрание Совета виногр...

Демо-посевы гибридов кукурузы и подсолнечника заложены в Красногвардейском районе Ставропольского края

Демо-посевы гибридов кукурузы и подсолнечника заложены в Красногвардейском районе Ставропольского края

В Красногвардейском районе завершился сев демо-посевов гибридов кукурузы и подсолнечника. Второй год на базе сельхозпредприятия ООО «Агрохолдинг Красногвардейский» совместно со специалистами Россельхозцентра и Министерства сельского хозяйства Ставропольск...

«Август» открыл новую учебную аудиторию в РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева

«Август» открыл новую учебную аудиторию в РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева

Компания «Август открыла на кафедре защиты растений Российского государственного аграрного университета – МСХА имени К.А. Тимирязева учебную аудиторию, оснащенную самым современным оборудованием. В ней будут проходить обучение студенты по таким направлени...

Ученые Мичуринского ГАУ заявили о коллекции российских сортов картофеля с выдающимися характеристиками

Ученые Мичуринского ГАУ заявили о коллекции российских сортов картофеля с выдающимися характеристиками

В начале февраля 2022 года в аграрном университете Тамбовской области стартовал курс профессиональной переподготовки по селекции и семеноводству картофеля, в ходе которого были озвучены препятствия на пути внедрения российских сортов картофеля и пути реше...

В Ростовской области аграриям представят лучшие достижения донской селекции

В Ростовской области аграриям представят лучшие достижения донской селекции

В Зерноградском районе на участках демонстрационных посевов ведут активную подготовку к «Дню Донского поля 2022». Ученые-селекционеры совместно со специалистами филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Ростовской области в рамках крупнейшего областного сельхозфо...

т развитие отечественного семеноводства

т развитие отечественного семеноводства

Директор ВИР имени Н. И. Вавилова, профессор РАН Елена Хлесткина участвовала в расширенном заседании Комитета Совета Федерации по аграрно-продовольственной политике и природопользованию. В частности, сенаторы высказали озабоченность продолжающейся зависим...