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

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...

ел

ел

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...

Универсальный сорт редиса Викуся создала научная сотрудница ВИР

Универсальный сорт редиса Викуся создала научная сотрудница ВИР

Куратор коллекции пряновкусовых культур ВИР Анастасия Курина успешно защитила кандидатскую диссертацию  В Помпейском зале ВИР имени Н.И. Вавилова в конце мая состоялась защита диссертации научного сотрудника отдела генетических ресурсов овощных и бахчевы...

шеницы для засоленных почв на основе сорта из Бангладеш

шеницы для засоленных почв на основе сорта из Бангладеш

Исследователи из Гетеборгского университета вывели несколько новых сортов пшеницы, устойчивых к почвам с более высокой концентрацией солей. После мутации сорта пшеницы из Бангладеш теперь у них есть пшеница с семенами, которые весят в три раза больше и пр...

Селекция актинидии для популяризации культуры в России

Селекция актинидии для популяризации культуры в России

Сотрудники научных институтов из разных регионов России и бизнесмены  приняли участие в научном онлайн семинаре «Генетическое разнообразие актинидии: мобилизация, сохранение, комплексное изучение и селекция». Семинар состоялся по инициативе ученых  ВИР им...

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...

ктивные пастбища онлайн

ктивные пастбища онлайн

В течение года обладатели гранта разработают модели эффективного использования пастбищ с помощью спутниковых технологий Ученые Ставропольского государственного аграрного университета стали обладателями гранта Российского научного фонда (РНФ) по приоритет...

Ученые Донского ГАУ представили инновационные продукты для здорового питания

Ученые Донского ГАУ представили инновационные продукты для здорового питания

Донской государственный аграрный университет выступил организатором серии международных научно-практических конференций, приуроченных ко Дню науки-2022. Ученые вуза представили на них инновационные пищевые продукты общего и специального назначения, оказыв...

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 ...