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

Пшеница из коллекции ВИР устойчива к бурой ржавчине в разных регионах России

Пшеница из коллекции ВИР устойчива к бурой ржавчине в разных регионах России

50 лет изучения пшеницы в ВИР: выявлены 26 образцов, устойчивых к бурой ржавчине в разных регионах России Мягкая пшеница (Triticum aestivum L.) — важнейшая культура в мировом производстве зерна. Одним из серьёзных факторов, влияющих на урожайность и каче...

 хищными птицами

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...

В России создадут нейросеть для распознавания контуров полей и произрастающих на них культур

В России создадут нейросеть для распознавания контуров полей и произрастающих на них культур

Минсельхоз России продолжает формировать единую цифровую платформу АПК. В настоящее время ведомством созданы 11 информационных систем, которые обеспечивают отрасль производственными и финансовыми показателями для точного принятия управленческих решений О...

Студенты аграрии научились вязать снопы для апробации семенных посевов

Студенты аграрии научились вязать снопы для апробации семенных посевов

В Ростовской области студенты Донской государственного технического университета агропромышленного факультета прошли практику в Ростовском отделе филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Ростовской области Пятнадцать практикантов-второкурсников под руководством...

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...

одства

одства

Директор ВИР имени Н. И. Вавилова, профессор РАН Елена Хлесткина участвовала в расширенном заседании Комитета Совета Федерации по аграрно-продовольственной политике и природопользованию. В частности, сенаторы высказали озабоченность продолжающейся зависим...

Эко-минеральное удобрение с использование только российского сырья создали ученые БашГУ

Эко-минеральное удобрение с использование только российского сырья создали ученые БашГУ

Исследователи Евразийского НОЦ, коллектив ученых химического факультета Башкирского государственного университета, создали новое универсальное минеральное экологически безопасное удобрение на основе наноразмерной серы Удобрение «Агровит-NS» стимулирует р...

ФосАгро, Департамент образования Вологодской области и Череповецкий химико-технологический колледж заключили соглашение о партнерстве

ФосАгро, Департамент образования Вологодской области и Череповецкий химико-технологический колледж заключили соглашение о партнерстве

На площадке Череповецкого химико-технологического колледжа (ЧХТК) в 2022 году будет создан образовательно-производственный центр «Химическая промышленность». Для этого колледж при поддержке компании и правительства Вологодской области подал заявку на гран...

Ученые выявили генетические маркеры для предсказания качества масел

Ученые выявили генетические маркеры для предсказания качества масел

Исследователи из Сколтеха и Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур (ВНИИМК) провели генетический анализ российских линий подсолнечника и выявили генетические маркеры, по которым можно предсказывать состав токоферолов масла, я...