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

Терескен и джузгун с корнями до 12 метров как растения для борьбы с опустыниванием

Терескен и джузгун с корнями до 12 метров как растения для борьбы с опустыниванием

Калмыцкий институт переподготовки и повышения квалификации кадров АПК впервые провел курс повышения квалификации по рациональному использованию естественных кормовых угодий. Самый большой интерес вызвала фитомелиорация путем разведения культур с длинными ...

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...

еных Алтайского ГАУ оптимизирует работу пасек

еных Алтайского ГАУ оптимизирует работу пасек

Ученые Алтайского государственного аграрного университета создали электропогрузчик ульев, который способен в буквальном смысле автоматизировать работу пасеки. Изобретение уже вызвало большой интерес у участников агропромышленного форума «День сибирского п...

О супер-силе березы рассказали географы МГУ

О супер-силе березы рассказали географы МГУ

Географы МГУ изучили загрязнение экосистем вблизи отвалов угольных шахт в Тульской области Сотрудники географического факультета МГУ изучили содержание потенциально токсичных элементов в Подмосковном угольном бассейне. Исследователи проанализировали 98 п...

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...

н свеклы, моркови и фасоли

н свеклы, моркови и фасоли

В Дагестанском институте повышения квалификации кадров АПК в ходе обучения по программе «Инновационные технологии в растениеводстве», помимо космических спутниковых разработок, большое внимание уделяется и работе на земле Во время программы, включающей т...

тредактировали участки ДНК, отвечающие за восприимчивость к лейкозу  у коров

тредактировали участки ДНК, отвечающие за восприимчивость к лейкозу у коров

Команда генетиков, эмбриологов, биологов и ветеринарных врачей 3 года трудилась над тем, чтобы разработать уникальную технологию редактирования генома крупного рогатого скота с целью получения животного с заданными признаками.   «Идея проекта заключается...

Новый селекционно-семеноводческий центр по выведению гибридов ягодных культур появится в Московской области

Новый селекционно-семеноводческий центр по выведению гибридов ягодных культур появится в Московской области

В центре будут выращиваться саженцы малины, ежевики и земляники садовой На территории Наро-Фоминского городского округа на базе существующего тепличного комплекса в целях импортозамещения семенного материала реализуется масштабный проект по созданию селе...

На разработку автономного агрометеодатчика студенты Пермского ГАТУ получат миллион рублей

На разработку автономного агрометеодатчика студенты Пермского ГАТУ получат миллион рублей

Проект студенческой команды Пермского ГАТУ по разработке автономного агрометеодатчика «Метео ОКО» был поддержан экспертной комиссией Фонда содействия инновациям и будет реализован на грант в размере 1 миллиона рублей Инициатива предполагает разработку ав...