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

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, ...

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...

ллюлоза создана из овсяной шелухи с помощью «чайного гриба»

ллюлоза создана из овсяной шелухи с помощью «чайного 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...

abinsk/314-1/2020 H9N2» вируса гриппа птиц рода Alphainfluenzavirus вида Influenza А virus подтипа Н9

abinsk/314-1/2020 H9N2» вируса гриппа птиц рода Alphainfluenzavirus вида Influenza А virus подтипа Н9

Подведомственным Россельхознадзору ФГБУ «Федеральный центр охраны здоровья животных» (г. Владимир) получен патент Российской Федерации №2 767 359 на изобретение «Штамм «A/chicken/Chelyabinsk/314-1/2020 H9N2» вируса гриппа птиц рода Alphainfluenzavirus вид...

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...

 млн рублей от правительства России на участие в новом государственном проекте «Профессионалитет»

млн рублей от правительства России на участие в новом государственном проекте «Профессионалитет»

Проект предусматривает интеграцию колледжей и предприятий реального сектора экономики через создание образовательно-производственных кластеров, а также оптимизацию сроков обучения (до двух лет – для рабочих профессий и до трех лет – для более технологичны...

Ведущие российские агрохолдинги предложили работу выпускникам Донского ГАУ

Ведущие российские агрохолдинги предложили работу выпускникам Донского ГАУ

В головном вузе Донского государственного аграрного университета состоялась ярмарка вакансий для студентов выпускных курсов всех факультетов. Участие в ней приняли представители более 20 предприятий агропромышленного комплекса, являющихся лидерами аграрно...

Научно-технологические исследования по селекции, производству и переработке российского хмеля продвигает Чувашия

Научно-технологические исследования по селекции, производству и переработке российского хмеля продвигает Чувашия

Чувашия примет Всероссийский фестиваль «Зеленое золото России-2022» Всероссийский фестиваль «Зеленое золото России-2022» – это уникальная площадка демонстрации пивоваренной продукции. Фестиваль состоится в рамках проведения главного государственного праз...

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...