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

Научно-технологические исследования по селекции, производству и переработке российского хмеля продвигает Чувашия

Научно-технологические исследования по селекции, производству и переработке российского хмеля продвигает Чувашия

Чувашия примет Всероссийский фестиваль «Зеленое золото России-2022» Всероссийский фестиваль «Зеленое золото России-2022» – это уникальная площадка демонстрации пивоваренной продукции. Фестиваль состоится в рамках проведения главного государственного праз...

Ученые Узбекистана создали сорт клубники «Тонг ифори» для выращивания в теплице

Ученые Узбекистана создали сорт клубники «Тонг ифори» для выращивания в теплице

Сорт выведен в Научно-исследовательском институте овощебахчевых культур и картофеля при Министерстве сельского хозяйства РУ. Клубника сорта «Тонг ифори» предназначена как для реализации на внутреннем рынке республики, так и для экспорта.  Сегодня в нашей...

арной свеклы отечественной и иностранной селекции

арной свеклы отечественной и иностранной селекции

Демонстрационные опыты по испытанию гибридов сахарной свеклы заложены в Изобильненском районе Сахарная свекла – техническая (пропашная), сахароносная сельскохозяйственная культура. Основное предназначение этого растения – промышленная переработка с цель...

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 ...

и современный учебный класс

и современный учебный класс

На торжественной церемонии присутствовал генеральный директор АО «Росагролизинг» Павел Косов, ректор РГАУ Владимир Трухачев. «Росагролизинг и Тимирязевская академия имеют многолетнюю историю сотрудничества. Мы поддерживали науку «Тимирязевки», подготавлив...

ей хищными птицами

ей хищными птицами

На агробиостанции Социально-педагогического института Мичуринского государственного аграрного университета создается база для разработки методов биологической защиты сельскохозяйственных угодий с применением специально обученных хищных птиц  Данный спосо...

Традиции виноделия поддерживает Дагестанский ГАУ

Традиции виноделия поддерживает Дагестанский ГАУ

В Дагестанском ГАУ провели дегустацию вин, изготовленных по технологиям вуза 24 марта 2022 года в Дагестанском государственном аграрном университете имени М.М. Джамбулатова состоялась дегустация вин, изготовленных в лаборатории винограда и вина кафедры т...

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...

ней диагностики бурсита свиней

ней диагностики бурсита свиней

Фонд содействия инновациям объявил победителей конкурса «УМНИК» по Ростовской области. В числе обладателей грантов – молодые исследователи Донского государственного аграрного университета, представлявшие инновационные проекты в области биотехнологии. В ч...