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

и современный учебный класс

и современный учебный класс

На торжественной церемонии присутствовал генеральный директор АО «Росагролизинг» Павел Косов, ректор РГАУ Владимир Трухачев. «Росагролизинг и Тимирязевская академия имеют многолетнюю историю сотрудничества. Мы поддерживали науку «Тимирязевки», подготавлив...

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...

На разработку автономного агрометеодатчика студенты Пермского ГАТУ получат миллион рублей

На разработку автономного агрометеодатчика студенты Пермского ГАТУ получат миллион рублей

Проект студенческой команды Пермского ГАТУ по разработке автономного агрометеодатчика «Метео ОКО» был поддержан экспертной комиссией Фонда содействия инновациям и будет реализован на грант в размере 1 миллиона рублей Инициатива предполагает разработку ав...

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...

го управления почвенными ресурсами»

го управления почвенными ресурсами»

 Проект ФАО «Продвижение устойчивого управления почвенными ресурсами в рамках Глобального почвенного партнерства» получил финансовую поддержку Правительства Российской Федерации. Из федерального бюджета выделены средства на реализацию этого проекта. В это...

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 ...

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 ...

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, ...

ые к изменениям климата

ые к изменениям климата

Успехи сельскохозяйственной отрасли во многом определяются научными достижениями. А кузницей научных кадров в сфере АПК региона на протяжении многих лет является Оренбургский государственный аграрный университет. Задача вуза – с помощью научных открытий с...