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

Омский аграрный научный центр поможет повысить квалификацию сотрудникам агропредприятий

Омский аграрный научный центр поможет повысить квалификацию сотрудникам агропредприятий

Приказом Рособрнадзора Омскому аграрному научному центру переоформлена лицензия на осуществление образовательной деятельности. Теперь учреждение, которое занимается научной деятельностью, может оказывать услуги в области реализации дополнительного професс...

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...

Губернатор Оренбургской области отметил высокий уровень разработок ученых Оренбургского ГАУ

Губернатор Оренбургской области отметил высокий уровень разработок ученых Оренбургского ГАУ

В Оренбургском ГАУ разработаны новые научные подходы, имеющие приоритетное значение для социально-экономического развития региона. Разработки ученых были отмечены персональными стипендиями губернатора Оренбургской области Дениса Паслера Профессор Алексей...

Ученый Донского ГАУ получил грант на разработку тест–системы для ранней диагностики бурсита свиней

Ученый Донского ГАУ получил грант на разработку тест–системы для ранней 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...

й пшеницы проходят сортоиспытания в Казахстане

й пшеницы проходят сортоиспытания в Казахстане

Учеными СибНИИСХоза вместе с казахстанскими коллегами созданы совместные сорта яровой мягкой пшеницы Байсан, Семеновна, Волошинка, обладающие высокой и стабильной урожайностью, хорошим качеством зерна, устойчивостью к заболеваниям растений, хорошими хлебо...

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...

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...

Гидробиологи обнаружили новые виды микроракообразных путешественников во времени на плато Путорана

Гидробиологи обнаружили новые виды микроракообразных путешественников во времени на плато Путорана

Исследователи описали видовой состав ракообразных, населяющих водоемы плато Путорана — уникального и трудного для изучения горного массива Средней Сибири. Авторы определили закономерности их распределения, а также обнаружили 23 новых для региона таксона, ...

Ульяновский ГАУ получил патент на сорт озимой пшеницы «Студенческая нива»

Ульяновский ГАУ получил патент на сорт озимой пшеницы «Студенческая нива»

Государственная комиссия РФ по испытанию и охране селекционных достижений выдала Ульяновскому ГАУ патент на сорт озимой мягкой пшеницы «Студенческая нива» Созданный под руководством доцента кафедры земледелия, растениеводства и селекции Надежды Захаровой...