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

Селекция актинидии для популяризации культуры в России

Селекция актинидии для популяризации культуры в России

Сотрудники научных институтов из разных регионов России и бизнесмены  приняли участие в научном онлайн семинаре «Генетическое разнообразие актинидии: мобилизация, сохранение, комплексное изучение и селекция». Семинар состоялся по инициативе ученых  ВИР им...

го ГАТУ превратится в супер-напиток в лаборатории вуза

го ГАТУ превратится в супер-напиток в лаборатории вуза

В Вятском ГАТУ открыли лабораторию бродильных производств В конце марта 2022 в Вятском ГАТУ состоялось знаменательное событие для агрокластера «ВЯТКА АГРОФУД» и АПК Кировской области. Заместитель министра сельского хозяйства и продовольствия Кировской о...

Ученые Алтайского края создали два зимостойких сорта яблони

Ученые Алтайского края создали два зимостойких сорта яблони

В число районированных по Западно-Сибирскому региону с 2022 года включили два сорта яблони. Их авторами стали ученые научно-исследовательского института садоводства Сибири, входящего в состав Федерального научного Алтайского центра агробиотехнологий.  Со...

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 (...

ола фермера»

ола фермера»

В БашГАУ 10 марта слушатели образовательного проекта «Школа фермера» получили дипломы о профессиональной переподготовке по программе «Агробизнес фермерского хозяйства».  Напомним, Башкортостан в прошлом году в очередной раз вошла в число российских регио...

Научно-технологические исследования по селекции, производству и переработке российского хмеля продвигает Чувашия

Научно-технологические исследования по селекции, производству и переработке российского хмеля продвигает Чувашия

Чувашия примет Всероссийский фестиваль «Зеленое золото России-2022» Всероссийский фестиваль «Зеленое золото России-2022» – это уникальная площадка демонстрации пивоваренной продукции. Фестиваль состоится в рамках проведения главного государственного праз...

 коз

коз

Ученые Алтайского государственного аграрного университета завершили опытные испытания российского пробиотического препарата «Плантарум» для сельскохозяйственных животных, который после регистрации сможет заменить на российском рынке импортные аналоги Кол...

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...

ециалистов по особой программе для «Сибагро»

ециалистов по особой программе 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...