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

При замачивании семян пшеницы по технологии ДонГАУ экономический эффект от прибавки урожая и ликвидации потерь на пересев достигает 10 млн рублей

При замачивании семян пшеницы по технологии ДонГАУ экономический эффект от прибавки урожая и ликвидации потерь на пересев достигает 10 млн рублей

Более 120 докладов и сообщений было представлено в Донском ГАУ на международной научно-практической конференции «Развитие аграрной науки и практики: состояние, проблемы и перспективы», посвященной 115-летию агрономического факультета. Ученые поделились св...

Отходы свеклосахарного производства в доходы ученые Алтайского ГАУ превращают в доходы

Отходы свеклосахарного производства в доходы ученые Алтайского ГАУ превращают в доходы

Ученые факультета природообустройства Алтайского ГАУ предложили эффективный способ применения отходов свеклосахарного производства при возделывании сельскохозяйственных культур в рамках биологического земледелия. При этом урожайность, согласно проведенным...

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...

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...

ы эффективной защиты садов и полей хищными птицами

ы 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...

дов

дов

На прошлой неделе состоялся прием Чрезвычайного и Полномочного Посла Королевства Нидерландов в Республике Казахстан Андре Карстена по случаю открытия Выставки AgroWorld в Алматы и недавнего открытия Торговой палаты BeNeLux в Казахстане. На приеме Казахск...

Яровой ячмень Изумруд селекции Вятского ГАТУ превратится в супер-напиток в лаборатории вуза

Яровой ячмень Изумруд селекции Вятского ГАТУ превратится в супер-напиток в лаборатории вуза

В Вятском ГАТУ открыли лабораторию бродильных производств В конце марта 2022 в Вятском ГАТУ состоялось знаменательное событие для агрокластера «ВЯТКА АГРОФУД» и АПК Кировской области. Заместитель министра сельского хозяйства и продовольствия Кировской о...

Cognitive Pilot и ВШЭ разработали первый национальный стандарт по ИИ для агропрома

Cognitive Pilot и ВШЭ разработали первый национальный стандарт по ИИ для агропрома

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) утвердило национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 59920-2021 «Системы искусственного интеллекта (ИИ) в сельском хозяйстве. Требования к обеспечению характеристик эксп...

Экспериментальный тепличный комплекс для изучения трюфелевых грибов создадут в Иркутском государственном университете

Экспериментальный тепличный комплекс для изучения трюфелевых грибов создадут в Иркутском государственном университете

Биотехнологический трюфелевый проект молодых ученых ИГУ получил поддержку Российского научного фонда Проект молодых ученых Иркутского государственного университета получил поддержку Российского научного фонда (РНФ). Размер гранта, который будет выделен в...