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

йства Удмуртия годом растениеводства

йства Удмуртия годом растениеводства

В Ижевске прошло обучение главных специалистов сельских хозяйств технологиям повышения эффективности растениеводческого бизнеса.  Администрация Республики Удмуртии совместно с Институтом Молока и резидентом Фонда «Сколково» компанией «Агроноут» провели 2...

ором парниковых газов для оценки объектов АПК разработали в Башкирском ГАУ

ором парниковых газов для оценки объектов АПК разработали в Башкирском ГАУ

С 12 по 14 апреля в Уфе прошел Экологический форум, на котором ученые Башкирского государственного аграрного университета представили свои уникальные разработки К примеру, один из элементов карбоновых полигонов - квадрокоптер с газоанализатором для оценк...

Разработанные учеными ВНИИСПК три сорта зимостойкой вишни проходят сортоиспытания

Разработанные учеными ВНИИСПК три сорта зимостойкой вишни проходят сортоиспытания

В настоящее время при имеющемся разнообразии сортов вишни они не в полной мере отвечают требованиям, предъявляемым к условиям зоны возделывания данной культуры. Поэтому получение новых сортов – актуальная проблема в садоводстве. В результате целенаправлен...

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...

В ФАНЦ Юго-Востока разработали собственную линейку сортов и гибридов подсолнечника, востребованную аграриями

В ФАНЦ Юго-Востока разработали собственную линейку сортов и гибридов подсолнечника, востребованную аграриями

На прошедшем недавно совещании по вопросам проведения весенних полевых работ в Саратовской области, обсуждалась самая актуальная для агропредприятий проблема – приобретение и поставка семян и гибридов сельхозкультур.  В совещании принял участие и выступи...

а увеличена в 60 раз

а увеличена в 60 раз

В последние три года Омский аграрный научный центр значительно увеличил производственные мощности. В 2021 году вводились в оборот земли в Таврическом районе, близ поселка Новоуральский, находившиеся в аренде у коммерческой фирмы. Данный процесс будет заве...

ограмме для «Сибагро»

ограмме для «Сибагро»

Трехстороннее соглашение о сотрудничестве между ссузом, холдингом «Сибагро» и Департаментом профессионального образования Томской области было подписано в стенах аграрного колледжа.  В рамках соглашения колледж получит 100 миллионов федеральных рублей на...

ддержало проект ФАО «Продвижение устойчивого управления почвенными ресурсами»

ддержало проект ФАО «Продвижение устойчивого управления почвенными ресурсами»

 Проект ФАО «Продвижение устойчивого управления почвенными ресурсами в рамках Глобального почвенного партнерства» получил финансовую поддержку Правительства Российской Федерации. Из федерального бюджета выделены средства на реализацию этого проекта. В это...

В Ставропольском крае сравнят гибриды сахарной свеклы отечественной и иностранной селекции

В Ставропольском крае сравнят гибриды сахарной 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...