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

Томский аграрный колледж получит 100 млн рублей от правительства России на участие в новом государственном проекте «Профессионалитет»

Томский аграрный колледж получит 100 млн рублей от правительства России на участие в новом государственном проекте «Профессионалитет»

Проект предусматривает интеграцию колледжей и предприятий реального сектора экономики через создание образовательно-производственных кластеров, а также оптимизацию сроков обучения (до двух лет – для рабочих профессий и до трех лет – для более технологичны...

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...

В Чувашском ГАУ реализуется проект «Создание учебно-опытных хмельников»

В Чувашском ГАУ реализуется проект «Создание учебно-опытных хмельников»

Член Комитета СФ по конституционному законодательству и государственному строительству, представитель от исполнительного органа государственной власти Чувашской Республики Николай Федоров посетил учебно-научно-практический центр «Студенческий» Чувашского ...

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...

 молекулярно-генетической экспертизы для внедрения ДНК-технологии в аграрную отрасль

молекулярно-генетической экспертизы для внедрения ДНК-технологии в аграрную отрасль

Лаборатория молекулярно-генетической экспертизы на базе ОАО «Племпредприятие «Вологодское» работает над внедрением ДНК-технологий в агропромышленную отрасль региона. Речь идет об использовании методов геномной селекции сельскохозяйственных животных.  Еже...

Демо-посевы гибридов кукурузы и подсолнечника заложены в Красногвардейском районе Ставропольского края

Демо-посевы гибридов кукурузы и подсолнечника заложены в Красногвардейском районе Ставропольского края

В Красногвардейском районе завершился сев демо-посевов гибридов кукурузы и подсолнечника. Второй год на базе сельхозпредприятия ООО «Агрохолдинг Красногвардейский» совместно со специалистами Россельхозцентра и Министерства сельского хозяйства Ставропольск...

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...

шеницы для засоленных почв на основе сорта из Бангладеш

шеницы 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...

В Вологодской области создали лабораторию молекулярно-генетической экспертизы для внедрения ДНК-технологии в аграрную отрасль

В Вологодской области создали лабораторию молекулярно-генетической экспертизы для внедрения ДНК-технологии в аграрную отрасль

Лаборатория молекулярно-генетической экспертизы на базе ОАО «Племпредприятие «Вологодское» работает над внедрением ДНК-технологий в агропромышленную отрасль региона. Речь идет об использовании методов геномной селекции сельскохозяйственных животных.  Еже...