Показать меню
30 дек 13:32Политика

Уникальный обмен веществ сибирского углозуба позволяет ему пережить замораживание

Уникальный обмен веществ сибирского углозуба позволяет ему пережить замораживание

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. Кратко о нем сообщила пресс-служба фонда.

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 прочее. 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 Сергей Шеховцов, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ФИЦ «Институт цитологии и генетики» СО РАН.

С 80-х годов прошлого века 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 (Новосибирск), Института биологических проблем Севера ДВО РАН (Магадан) и Института «Международный томографический центр» СО РАН (Новосибирск), 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.

«Всё 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.

 

По материалам: polit
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Введите два слова, показанных на изображении: *
Лента новостей
Крепком – крупнейший магазин по продаже крепежных и такелажных изделий16:12Самые древние образцы заваренного чая датируются V веком до нашей эры15:16Своевременное лечение способно предотвратить аллергию на арахис у детей12:48Еще на одном спутнике Сатурна заподозрили наличие подледного океана14:32Устойчивые к антибиотикам бактерии признаны основной причиной смерти в мире12:16Ряд отечественных сортов картофеля оказался устойчив к опасному вредителю16:32Метизы оптом от компании Машкрепеж16:15Ученые впервые выяснили 3D-структуру Т-клеточного рецептора человека с фрагментом коронавируса12:48В галактике OJ 287 подтверждено существование двойной системы сверхмассивных черных дыр10:32Активные ядра галактик подсвечивают облака межзвездного газа на расстоянии в сотни световых лет14:48Две трети побочных эффектов вакцинации от коронавируса имеют психологическую природу12:32Древний христианский храм в Турции украшает мозаика с павлинами13:48Энтомолог выяснил, где останавливаются на отдых перелетные пчелы11:00Три гробницы с настенными росписями обнаружены в Китае16:00Во время космического полета у человека разрушается больше эритроцитов, чем обычно13:32Повышенное потребление оливкового масла снижает риск смерти от целого ряда болезней15:00Палеонтологи получили доказательство, что панголины жили в плейстоценовой Европе14:00Новый сорт лука не будет вызывать слезы при нарезке10:16