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

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...

Ученые Мичуринского ГАУ заявили о коллекции российских сортов картофеля с выдающимися характеристиками

Ученые Мичуринского ГАУ заявили о коллекции российских сортов картофеля с выдающимися характеристиками

В начале февраля 2022 года в аграрном университете Тамбовской области стартовал курс профессиональной переподготовки по селекции и семеноводству картофеля, в ходе которого были озвучены препятствия на пути внедрения российских сортов картофеля и пути реше...

Разработанные учеными ВНИИСПК три сорта зимостойкой вишни проходят сортоиспытания

Разработанные учеными ВНИИСПК три сорта зимостойкой вишни проходят сортоиспытания

В настоящее время при имеющемся разнообразии сортов вишни они не в полной мере отвечают требованиям, предъявляемым к условиям зоны возделывания данной культуры. Поэтому получение новых сортов – актуальная проблема в садоводстве. В результате целенаправлен...

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...

кого ГАУ заявили о коллекции российских сортов картофеля с выдающимися характеристиками

кого ГАУ заявили о коллекции российских сортов картофеля с выдающимися характеристиками

В начале февраля 2022 года в аграрном университете Тамбовской области стартовал курс профессиональной переподготовки по селекции и семеноводству картофеля, в ходе которого были озвучены препятствия на пути внедрения российских сортов картофеля и пути реше...

60 агрометеостанций получат алтайские фермеры для пилотного проекта цифровизации АПК

60 агрометеостанций получат алтайские фермеры для пилотного проекта цифровизации АПК

Установка полевых метеостанций начнется в апреле 2022 Ученые Алтайского государственного аграрного университета (АГАУ) совместно с фермерами Алтайского края запустили масштабный проект по цифровизации агропромышленного комплекса. Для этого в регион доста...

Квадрокоптер с газоанализатором парниковых газов для оценки объектов АПК разработали в Башкирском ГАУ

Квадрокоптер с газоанализатором парниковых газов для оценки объектов АПК разработали в Башкирском ГАУ

С 12 по 14 апреля в Уфе прошел Экологический форум, на котором ученые Башкирского государственного аграрного университета представили свои уникальные разработки К примеру, один из элементов карбоновых полигонов - квадрокоптер с газоанализатором для оценк...

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...

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...