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

ПК

ПК

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...

 обработки почвы

обработки почвы

Томская область в 2021-2022 учебном году впервые вошла в программу Россельхозбанка по поддержке талантливой молодёжи. Пять перспективных студентов Томского сельскохозяйственного института до сентября 2022 года будут ежемесячно получать по 15 тысяч рублей ...

Студенты аграрии научились вязать снопы для апробации семенных посевов

Студенты аграрии научились вязать снопы для апробации семенных посевов

В Ростовской области студенты Донской государственного технического университета агропромышленного факультета прошли практику в Ростовском отделе филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Ростовской области Пятнадцать практикантов-второкурсников под руководством...

Уральские ученые вывели новый сорт крупноплодного картофеля

Уральские ученые вывели новый сорт крупноплодного картофеля

Ученые Южно-Уральского научно-исследовательского института садоводства и картофелеводства УрФАНИЦ УрО РАН зарегистрировали в Государственном реестре селекционных достижений новый сорт картофеля Амулет.  Новый сорт среднеспелого типа – урожай можно собира...

тично!

тично!

Овощевод из Республики Дагестан совместно с экспертами ВИР им. Вавилова поставил свой первый опыт по выращиванию зимней капусты и собрал урожай в середине января. В чем преимущества такого подхода? При научном сопровождении Дагестанской опытной станции –...

В Пензенской области будет создан образовательно – производственный сельскохозяйственный кластер

В Пензенской области будет создан образовательно – производственный сельскохозяйственный кластер

20 апреля 2022 года в Пензенском государственном аграрном университете подписано Соглашение о партнерстве в целях создания и развития образовательно-производственного сельскохозяйственного кластера.   Участниками соглашения стали Министерство сельского х...

Генетики выяснили происхождение различных линий российского льна

Генетики выяснили происхождение различных линий российского льна

Российские генетики и биоинформатики изучили происхождение различных сортов льна и рассмотрели гены, определяющие их свойства. Анализ ДНК растений показал, что отечественные сорта могут быть родом как из Юго-Восточной Европы, так и из Индо-Афганского реги...

В ФАНЦ Юго-Востока разработали собственную линейку сортов и гибридов подсолнечника, востребованную аграриями

В ФАНЦ Юго-Востока разработали собственную линейку 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...

Разработка пермских ученых позволит справиться с засухой

Разработка пермских ученых позволит справиться с засухой

Для южных регионов России актуальна проблема рационального использования водных ресурсов, так как запасы пресной воды ограничены. Использование для полива минерализованной воды может привести к засолению почвы и негативным последствиям для растений. Групп...