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

ествят в Ставропольском ГАУ

ествят в Ставропольском ГАУ

Состоялась поставка уникального комплекта аналитической системы «Комбифосс 7 DC» (CombiFoss 7 DC) в Ставропольский ГАУ. Запуск аналитической системы позволит проводить исследования качества молочного сырья в Ставропольском крае на уровне мировых стандарто...

еных Алтайского ГАУ оптимизирует работу пасек

еных Алтайского ГАУ оптимизирует работу пасек

Ученые Алтайского государственного аграрного университета создали электропогрузчик ульев, который способен в буквальном смысле автоматизировать работу пасеки. Изобретение уже вызвало большой интерес у участников агропромышленного форума «День сибирского п...

О супер-силе березы рассказали географы МГУ

О супер-силе березы рассказали географы МГУ

Географы МГУ изучили загрязнение экосистем вблизи отвалов угольных шахт в Тульской области Сотрудники географического факультета МГУ изучили содержание потенциально токсичных элементов в Подмосковном угольном бассейне. Исследователи проанализировали 98 п...

Cognitive Pilot и ВШЭ разработали первый национальный стандарт по ИИ для агропрома

Cognitive Pilot и ВШЭ разработали первый национальный стандарт по ИИ для агропрома

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) утвердило национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 59920-2021 «Системы искусственного интеллекта (ИИ) в сельском хозяйстве. Требования к обеспечению характеристик эксп...

Студенты из Якутии начнут производить корм для кошек из натуральных продуктов

Студенты из Якутии начнут производить корм для кошек из натуральных продуктов

Арктический государственный агротехнологический университет (АГАТУ) в Якутии поддержит студенческие проекты по производству кормов для домашних питомцев. Проекты стали победителями биохакатона, состоявшегося в марте во время молодежного фестиваля Muus uST...

ся новые сорта популярных сельхозкультур

ся новые сорта популярных сельхозкультур

Речь идет о подсолнечнике, сое, рапсе, льне и сахарной свекле  21 декабря 2021 года, в режиме видеоконференции состоялось очередное заседание экспертной комиссии по масличным, техническим, прядильным, эфиромасличным и лекарственным культурам. ФГБУ «Россе...

Ученые Алтайского края создали два зимостойких сорта яблони

Ученые Алтайского края создали два зимостойких сорта яблони

В число районированных по Западно-Сибирскому региону с 2022 года включили два сорта яблони. Их авторами стали ученые научно-исследовательского института садоводства Сибири, входящего в состав Федерального научного Алтайского центра агробиотехнологий.  Со...

Студенты аграрии научились вязать снопы для апробации семенных посевов

Студенты аграрии научились вязать снопы для апробации семенных посевов

В Ростовской области студенты Донской государственного технического университета агропромышленного факультета прошли практику в Ростовском отделе филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Ростовской области Пятнадцать практикантов-второкурсников под руководством...

ого гриба»

ого 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...