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

Ученые Пермского Политеха нашли экономичный способ восстановить почвы от нефтепродуктов

Ученые Пермского Политеха нашли экономичный способ восстановить почвы от нефтепродуктов

Экологи Пермского Политеха разработали технологию, которая поможет восстановить плодородие почв, загрязненных нефтепродуктами и тяжелыми металлами. Они предложили использовать для этого шламы содового производства и доказали их эффективность. Разработка п...

дов

дов

На прошлой неделе состоялся прием Чрезвычайного и Полномочного Посла Королевства Нидерландов в Республике Казахстан Андре Карстена по случаю открытия Выставки AgroWorld в Алматы и недавнего открытия Торговой палаты BeNeLux в Казахстане. На приеме Казахск...

 млн рублей от правительства России на участие в новом государственном проекте «Профессионалитет»

млн рублей от правительства России на участие в новом государственном проекте «Профессионалитет»

Проект предусматривает интеграцию колледжей и предприятий реального сектора экономики через создание образовательно-производственных кластеров, а также оптимизацию сроков обучения (до двух лет – для рабочих профессий и до трех лет – для более технологичны...

В Вологодской области создали лабораторию молекулярно-генетической экспертизы для внедрения ДНК-технологии в аграрную отрасль

В Вологодской области создали лабораторию молекулярно-генетической экспертизы для внедрения ДНК-технологии в аграрную отрасль

Лаборатория молекулярно-генетической экспертизы на базе ОАО «Племпредприятие «Вологодское» работает над внедрением ДНК-технологий в агропромышленную отрасль региона. Речь идет об использовании методов геномной селекции сельскохозяйственных животных.  Еже...

В России разграничили ГМО и генное редактирование

В России разграничили ГМО и генное редактирование

В Совете Федерации РФ разработали поправки в закон о государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности, что снимет барьеры для применения российских генетических технологий в промышленности и сельском хозяйстве Председатель Комитета С...

иноградо-винодельческий Совет

иноградо-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...

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...

Открытие нового класса фунгицидов: как российские ученые синтезировали средство для борьбы с грибковыми болезнями растений

Открытие нового класса фунгицидов: как российские ученые синтезировали средство для борьбы с грибковыми болезнями растений

Российские ученые создали с помощью электрического тока соединение, которое является сильным фунгицидом— веществом для борьбы с грибковыми болезнями растений. Высокая противогрибковая активность нового синтезированного вещества установлена и подтверждена ...

ГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева

ГАУ-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...