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

Уральские селекционеры вывели новый крупноплодный сорт груши

Уральские селекционеры вывели новый крупноплодный сорт груши

Новый сорт груши «Фаворитка», выведенный учеными Южно-Уральского научно-исследовательского института садоводства и картофелеводства УрФАНИЦ УрО РАН внесен в Государственный реестр селекционных достижений и рекомендован для выращивания в Уральском регионе ...

Донской ГАУ представил научные достижения и инновации на агрофоруме Юга России

Донской ГАУ представил научные достижения и инновации на агрофоруме Юга России

Со 2 по 4 марта 2022 года в Ростове-на-Дону проходит юбилейный 25-й Агропромышленный форум Юга России, являющийся одной из крупнейших в стране площадок для демонстрации современных технологий. Донской ГАУ представил на форуме инновации в сфере агроинженер...

ограмме для «Сибагро»

ограмме для «Сибагро»

Трехстороннее соглашение о сотрудничестве между ссузом, холдингом «Сибагро» и Департаментом профессионального образования Томской области было подписано в стенах аграрного колледжа.  В рамках соглашения колледж получит 100 миллионов федеральных рублей на...

Разработка супер-пшеницы для засоленных почв на основе сорта из Бангладеш

Разработка супер-пшеницы для засоленных почв на основе сорта из Бангладеш

Исследователи из Гетеборгского университета вывели несколько новых сортов пшеницы, устойчивых к почвам с более высокой концентрацией солей. После мутации сорта пшеницы из Бангладеш теперь у них есть пшеница с семенами, которые весят в три раза больше и пр...

удил проблемы отечественной селекции

удил проблемы отечественной селекции

Мероприятие состоялось в Правительстве Курганской области. В столице Зауралье собралась элита, профессионалы в области селекции и семеноводства, ученые из разных уголков нашей страны. По видеоконференцсвязи к ним присоединились представители Минсельхоза, ...

В Чеченской Республике открылся карбоновый полигон и кампус для исследования климатически активных газов

В Чеченской Республике открылся карбоновый полигон и кампус для исследования климатически активных газов

Это событие послужит развитию отрасли и внесет значительный вклад в науку, отметил заместитель председателя Комитета СФ по социальной политике, представитель от законодательного (представительного) органа государственной власти региона Мохмад Ахмадов В ц...

йства Удмуртия годом растениеводства

йства Удмуртия годом растениеводства

В Ижевске прошло обучение главных специалистов сельских хозяйств технологиям повышения эффективности растениеводческого бизнеса.  Администрация Республики Удмуртии совместно с Институтом Молока и резидентом Фонда «Сколково» компанией «Агроноут» провели 2...

Сорта твердой пшеницы Омского АНЦ пройдут испытания на Южном Урале

Сорта твердой пшеницы Омского АНЦ пройдут испытания на Южном Урале

Омский аграрный научный центр (СибНИИСХоз) развивает сотрудничество с другими регионами. На днях представитель центра принял участие в совещании по подготовке к полевым работам в Челябинской области.  В областном совещании участвовали руководители сельхо...

лия разработали ученые Донского ГАУ

лия разработали ученые Донского ГАУ

Впервые в российской практике был описан весь технологический процесс коррекции питания растений: от выбора удобрений или препаратов, подготовки к внесению до настройки сельскохозяйственных машин и контроля качества их работы Исследовательский коллектив ...