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

Обозначены стратегические приоритеты российской аграрной науки

Обозначены стратегические приоритеты российской аграрной науки

Министр сельского хозяйства Дмитрий Патрушев 6 июля провел совещание с представителями подведомственных Минсельхозу России научных организаций, в ходе которого обозначил приоритетные задачи развития российской аграрной науки 30 июня Михаилом Мишустиным, ...

ания в Казахстане

ания в Казахстане

Учеными СибНИИСХоза вместе с казахстанскими коллегами созданы совместные сорта яровой мягкой пшеницы Байсан, Семеновна, Волошинка, обладающие высокой и стабильной урожайностью, хорошим качеством зерна, устойчивостью к заболеваниям растений, хорошими хлебо...

Проектную деятельность российских аграрных вузов скорректируют под задачи импортозамещения

Проектную деятельность российских аграрных вузов скорректируют под задачи импортозамещения

Центральной темой совещания под председательством заместителя Министра сельского хозяйства Максима Увайдова стало развитие стратегических направлений деятельности подведомственных Минсельхозу России аграрных вузов в рамках федеральной программы «Приоритет...

Губернатор Оренбургской области отметил высокий уровень разработок ученых Оренбургского ГАУ

Губернатор Оренбургской области отметил высокий уровень разработок ученых Оренбургского ГАУ

В Оренбургском ГАУ разработаны новые научные подходы, имеющие приоритетное значение для социально-экономического развития региона. Разработки ученых были отмечены персональными стипендиями губернатора Оренбургской области Дениса Паслера Профессор Алексей...

Ученые Санкт-Петербургского ФИЦ РАН разработали цифровую систему для вертикальных ферм на отечественном оборудовании

Ученые Санкт-Петербургского ФИЦ РАН разработали цифровую систему для вертикальных ферм на отечественном оборудовании

 Ученые Санкт-Петербургского федерального исследовательского центра (СПб ФИЦ) РАН при финансовой поддержке Минобрнауки России разработали отечественную цифровую систему для управления вертикальными фермами, на которых выращивают зелень. Изобретение работа...

Новый селекционно-семеноводческий центр по выведению гибридов ягодных культур появится в Московской области

Новый селекционно-семеноводческий центр по выведению гибридов ягодных культур появится в Московской области

В центре будут выращиваться саженцы малины, ежевики и земляники садовой На территории Наро-Фоминского городского округа на базе существующего тепличного комплекса в целях импортозамещения семенного материала реализуется масштабный проект по созданию селе...

за восприимчивость к лейкозу  у коров

за восприимчивость к лейкозу у коров

Команда генетиков, эмбриологов, биологов и ветеринарных врачей 3 года трудилась над тем, чтобы разработать уникальную технологию редактирования генома крупного рогатого скота с целью получения животного с заданными признаками.   «Идея проекта заключается...

ия

ия

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...

Ученые Пермского Политеха нашли экономичный способ восстановить почвы от нефтепродуктов

Ученые Пермского Политеха нашли экономичный способ восстановить почвы от нефтепродуктов

Экологи Пермского Политеха разработали технологию, которая поможет восстановить плодородие почв, загрязненных нефтепродуктами и тяжелыми металлами. Они предложили использовать для этого шламы содового производства и доказали их эффективность. Разработка п...