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

редставят лучшие достижения донской селекции

редставят лучшие достижения донской селекции

В Зерноградском районе на участках демонстрационных посевов ведут активную подготовку к «Дню Донского поля 2022». Ученые-селекционеры совместно со специалистами филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Ростовской области в рамках крупнейшего областного сельхозфо...

Квадрокоптер с газоанализатором парниковых газов для оценки объектов АПК разработали в Башкирском ГАУ

Квадрокоптер с газоанализатором 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...

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...

Ученые Алтайского ГАУ нашли замену импортному каротину для кормовых добавок в рационе сельхозживотных

Ученые Алтайского ГАУ нашли замену импортному каротину для кормовых добавок в рационе сельхозживотных

Разработанная коллективом ученых Алтайского государственного аграрного университета хвойно-витаминная добавка позволит заместить в рационах КРС и сельскохозяйственной птицы импортируемый каротин Междисциплинарный коллектив ученых кафедры частной зоотехни...

На разработку автономного агрометеодатчика студенты Пермского ГАТУ получат миллион рублей

На разработку автономного агрометеодатчика студенты Пермского ГАТУ получат миллион рублей

Проект студенческой команды Пермского ГАТУ по разработке автономного агрометеодатчика «Метео ОКО» был поддержан экспертной комиссией Фонда содействия инновациям и будет реализован на грант в размере 1 миллиона рублей Инициатива предполагает разработку ав...

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 ...

х ученых позволит получить больше молока

х ученых позволит получить больше молока

Экономическая эффективность животноводства зависит от рационального содержания животных. Группа исследователей, в которую вошли ученые Пермского Политеха, разрабатывает систему управления микроклиматом на фермах. Разработка позволит создать оптимальные ус...

В Мичуринском ГАУ отрабатывают методы эффективной защиты садов и полей хищными птицами

В Мичуринском ГАУ отрабатывают методы эффективной защиты садов и полей 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...

ого сада Крыма появился уникальный сорт розы

ого сада Крыма появился уникальный сорт розы

В Никитский ботанический сад Крыма вернулся считавшийся утраченным уникальный сорт «Роза Новичкова». 7 апреля 2022 года состоялась пересадка Розы Новичкова в розарий сада.  Алексей Фокич Новичков был известным Ялтинским садовником, который работал и сози...