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

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 –...

Ведущие российские агрохолдинги предложили работу выпускникам Донского ГАУ

Ведущие российские агрохолдинги предложили работу выпускникам Донского ГАУ

В головном вузе Донского государственного аграрного университета состоялась ярмарка вакансий для студентов выпускных курсов всех факультетов. Участие в ней приняли представители более 20 предприятий агропромышленного комплекса, являющихся лидерами аграрно...

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 (...

а увеличена в 60 раз

а увеличена в 60 раз

В последние три года Омский аграрный научный центр значительно увеличил производственные мощности. В 2021 году вводились в оборот земли в Таврическом районе, близ поселка Новоуральский, находившиеся в аренде у коммерческой фирмы. Данный процесс будет заве...

Трансформировать поля в «цифровые» и сделать аграрное образование непрерывным

Трансформировать поля в «цифровые» и сделать аграрное образование непрерывным

С такими предложениями к агробизнесу обратились ученые Государственного аграрного университета Северного Зауралья (Тюмень) на десятой выставке «Тюмень Агро-2022» На панельной дискуссии были представлены итоги прикладных научных исследований цифровой тран...

В ТГУ разработали безвирусный картофель, адаптированный к условиям рискованного земледелия Сибири

В ТГУ разработали безвирусный картофель, адаптированный к условиям рискованного земледелия Сибири

По данным Росстата в 2021 году в Россию было импортировано 546 тысяч тонн картофеля, что на 72 процента больше, чем в 2020 году. В общем объеме потребления это сравнительно немного. Вместе с тем значительная часть посадочного материала картофеля приходитс...

Омский аграрный научный центр поможет повысить квалификацию сотрудникам агропредприятий

Омский аграрный научный центр поможет повысить квалификацию сотрудникам агропредприятий

Приказом Рособрнадзора Омскому аграрному научному центру переоформлена лицензия на осуществление образовательной деятельности. Теперь учреждение, которое занимается научной деятельностью, может оказывать услуги в области реализации дополнительного професс...

60 агрометеостанций получат алтайские фермеры для пилотного проекта цифровизации АПК

60 агрометеостанций получат алтайские фермеры для пилотного проекта цифровизации АПК

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...

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...