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

го ГАТУ превратится в супер-напиток в лаборатории вуза

го ГАТУ превратится в супер-напиток в лаборатории вуза

В Вятском ГАТУ открыли лабораторию бродильных производств В конце марта 2022 в Вятском ГАТУ состоялось знаменательное событие для агрокластера «ВЯТКА АГРОФУД» и АПК Кировской области. Заместитель министра сельского хозяйства и продовольствия Кировской о...

Геном пустынной саранчи огромен и почти в три раза превышает геном человека

Геном пустынной саранчи огромен и почти в три раза превышает геном человека

Ученые Службы сельскохозяйственных исследований Минсельхоза США собрали первый высококачественный геном пустынной саранчи – этого ненасытного вредителя, заслужившего репутацию библейской чумы и мигрирующего на большие расстояния Геном пустынной саранчи (...

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...

инейку сортов и гибридов подсолнечника, востребованную аграриями

инейку сортов и гибридов подсолнечника, востребованную аграриями

На прошедшем недавно совещании по вопросам проведения весенних полевых работ в Саратовской области, обсуждалась самая актуальная для агропредприятий проблема – приобретение и поставка семян и гибридов сельхозкультур.  В совещании принял участие и выступи...

Томских аграриев и животноводов обучили технологиям кормозаготовки и возделывания кормовых культур

Томских аграриев и животноводов обучили технологиям кормозаготовки и возделывания кормовых культур

В Томской области завершился обучающий семинар «Агрошкола «Сигналы кормов». В рамках третьего дня эксперты, совместно с руководителями сельхозпредприятий Томской области, побывали на предприятии ООО «Сибирское молоко» и КФХ Светланы Хисматуллиной в селе Я...

вою ценность

вою ценность

Специалисты «Главрыбвода» провели научный эксперимент с водорослью хлорелла, благодаря которой увеличивается масса рыб Применение микроводорослей хлорелла на водных объектах рыбоводных комплексов позволит увеличить количество и качество первичного звена ...

жайности рапса прошла успешно

жайности рапса прошла успешно

Международная группа исследователей, в том числе один из Университета Западной Австралии (UWA), расшифровала геномы 418 уникальных образцов семян рапса со всего мира, чтобы определить признаки, которые селекционеры могут использовать для повышения урожайн...

 центр по выведению гибридов ягодных культур появится в Московской области

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...

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...