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

 научные разработки Мичуринского ГАУ и картофельные инновации

научные разработки Мичуринского ГАУ и картофельные инновации

В мае Мичуринский государственный аграрный университет в рамках знакомства с научно-инновационным потенциалом Тамбовской области посетила делегация посольства Республики Узбекистан в Российской Федерации во главе с чрезвычайным и полномочным послом Респуб...

ней диагностики бурсита свиней

ней диагностики бурсита свиней

Фонд содействия инновациям объявил победителей конкурса «УМНИК» по Ростовской области. В числе обладателей грантов – молодые исследователи Донского государственного аграрного университета, представлявшие инновационные проекты в области биотехнологии. В ч...

Российские картофелеводы получат безвирусный семенной материал от Вятского ГАТУ

Российские картофелеводы получат безвирусный семенной материал от Вятского ГАТУ

В Вятском ГАТУ прошла торжественная церемония открытия лаборатории прикладной агробиотехнологии Первая летняя суббота 2022 года была ознаменована ярким и в своем роде уникальным событием – открытием лаборатории прикладной агробиотехнологии в Вятском ГАТУ...

рового питания

рового 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...

движение устойчивого управления почвенными ресурсами»

движение устойчивого управления почвенными ресурсами»

 Проект ФАО «Продвижение устойчивого управления почвенными ресурсами в рамках Глобального почвенного партнерства» получил финансовую поддержку Правительства Российской Федерации. Из федерального бюджета выделены средства на реализацию этого проекта. В это...

Уральские ученые запатентуют картофельную паутинку быстрого приготовления

Уральские ученые запатентуют картофельную паутинку быстрого приготовления

В конце 2021 года заведующим отделом картофелеводства ЮУНИИСК - филиала ФГБНУ "Уральского федерального аграрного научно-исследовательского центра»  РАН, доктором технических наук Олегом Гордеевым была подана заявка на изобретение «Способ производства суше...

Ученый Донского ГАУ получил грант на разработку тест–системы для ранней диагностики бурсита свиней

Ученый Донского ГАУ получил грант на разработку тест–системы для ранней диагностики бурсита свиней

Фонд содействия инновациям объявил победителей конкурса «УМНИК» по Ростовской области. В числе обладателей грантов – молодые исследователи Донского государственного аграрного университета, представлявшие инновационные проекты в области биотехнологии. В ч...

Традиции виноделия поддерживает Дагестанский ГАУ

Традиции виноделия поддерживает Дагестанский ГАУ

В Дагестанском ГАУ провели дегустацию вин, изготовленных по технологиям вуза 24 марта 2022 года в Дагестанском государственном аграрном университете имени М.М. Джамбулатова состоялась дегустация вин, изготовленных в лаборатории винограда и вина кафедры т...

Ученые выявили генетические маркеры для предсказания качества масел

Ученые выявили генетические маркеры для предсказания качества масел

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...