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

унгицидов: как российские ученые синтезировали средство для борьбы с грибковыми болезнями растений

унгицидов: 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 ...

Уральские ученые вывели новый сорт крупноплодного картофеля

Уральские ученые вывели новый сорт крупноплодного картофеля

Ученые Южно-Уральского научно-исследовательского института садоводства и картофелеводства УрФАНИЦ УрО РАН зарегистрировали в Государственном реестре селекционных достижений новый сорт картофеля Амулет.  Новый сорт среднеспелого типа – урожай можно собира...

В ТГУ разработали безвирусный картофель, адаптированный к условиям рискованного земледелия Сибири

В ТГУ разработали безвирусный картофель, адаптированный к условиям рискованного земледелия Сибири

По данным Росстата в 2021 году в Россию было импортировано 546 тысяч тонн картофеля, что на 72 процента больше, чем в 2020 году. В общем объеме потребления это сравнительно немного. Вместе с тем значительная часть посадочного материала картофеля приходитс...

еристиками

еристиками

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...

Правительство РФ поддержало проект ФАО «Продвижение устойчивого управления почвенными ресурсами»

Правительство РФ поддержало 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...

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...

а нашли экономичный способ восстановить почвы от нефтепродуктов

а 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...

за восприимчивость к лейкозу  у коров

за восприимчивость к лейкозу у коров

Команда генетиков, эмбриологов, биологов и ветеринарных врачей 3 года трудилась над тем, чтобы разработать уникальную технологию редактирования генома крупного рогатого скота с целью получения животного с заданными признаками.   «Идея проекта заключается...