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

 научные разработки Мичуринского ГАУ и картофельные инновации

научные разработки Мичуринского ГАУ и картофельные инновации

В мае Мичуринский государственный аграрный университет в рамках знакомства с научно-инновационным потенциалом Тамбовской области посетила делегация посольства Республики Узбекистан в Российской Федерации во главе с чрезвычайным и полномочным послом Респуб...

 вытяжки сибирской пихты

вытяжки сибирской пихты

В 2021 году сотрудники лаборатории физиологии устойчивости плодовых растений ФГБНУ ВНИИСПК начали испытания продукции ООО «Группа Компаний АгроПлюс» на яблоне: натуральный, экологически чистый фитомодулятор ПРК «Белый Жемчуг Антифриз» жидкий органо-минера...

Уральские ученые запатентуют картофельную паутинку быстрого приготовления

Уральские ученые запатентуют картофельную паутинку быстрого приготовления

В конце 2021 года заведующим отделом картофелеводства ЮУНИИСК - филиала ФГБНУ "Уральского федерального аграрного научно-исследовательского центра»  РАН, доктором технических наук Олегом Гордеевым была подана заявка на изобретение «Способ производства суше...

ния растений для органического земледелия разработали ученые Донского ГАУ

ния растений для органического земледелия разработали ученые Донского ГАУ

Впервые в российской практике был описан весь технологический процесс коррекции питания растений: от выбора удобрений или препаратов, подготовки к внесению до настройки сельскохозяйственных машин и контроля качества их работы Исследовательский коллектив ...

Уральские селекционеры вывели новый крупноплодный сорт груши

Уральские селекционеры вывели новый крупноплодный сорт груши

Новый сорт груши «Фаворитка», выведенный учеными Южно-Уральского научно-исследовательского института садоводства и картофелеводства УрФАНИЦ УрО РАН внесен в Государственный реестр селекционных достижений и рекомендован для выращивания в Уральском регионе ...

В Пермском Политехе установили антибиотические свойства молочнокислых бактерий козьего молока

В Пермском Политехе установили антибиотические свойства молочнокислых бактерий козьего молока

Коза - животное, чье молоко превосходит коровье по многим компонентам. Оно существенно отличается по составу общим содержанием жира, витаминов, микроэлементов и лактозы. Козье молоко особенно полезно для детей. О том, что данное молоко содержит молочнокис...

ого гриба»

ого гриба»

Российские ученые предложили использовать овсяную шелуху в качестве сырья для биосинтеза бактериальной целлюлозы, и в этом им помогло сообщество микроорганизмов, называемое «чайным грибом». Биосовместимый, прочный и эластичный полимер широко применяется в...

гропредприятий

гропредприятий

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...

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...