Бессмертный союз генома и бактерии: российские ученые о будущем криоконсервации

 
Казань, 06.04.16 - 8:23

Российские исследователи начали испытания по криоконсервации и получили первые результаты, которые смогут стать основой для будущей крионики. Об этом ФБА «Экономика сегодня» рассказали в департаменте пресс-службы и информации Казанского федерального университета.

Российские ученые начали испытания по замораживанию живых организмов
«Организмы, которые долго живут, содержат множество этих белков»  

Исследования проводятся в лаборатории «Экстремальной биологии» Казанского федерального университета. Их объектом стали личинки африканского комара-звонца или хирономиды (Polypedilum vanderplanki), способные выживать в условиях засухи благодаря обезвоживанию своего организма.

В организме этих комаров при высушивании вода заменяется молекулами трегалозы (дисахарида на основе глюкозы) и ряда других биомолекул, которые и «консервируют» живые ткани при высушивании. Впервые это вид был найден японским ученым Такаши Хакудо в 1951 году, но лишь в 2000-х годах появился большой интерес к исследованию этого удивительного организма.

«Само по себе взрослое насекомое не может обезвоживаться в неблагоприятных условиях, так как при жизни сроком в 2-3 дня в этом нет необходимости», - пояснил руководитель лаборатории Олег Гусев. По его словам, «в отличие от взрослого насекомого, личинка комара, которая в среднем живет примерно месяц, вполне может «иссушиться», и таким образом самостоятельно «законсервировать» себя».

«Получая сигнал об обезвоживании, личинки «изгоняют» воду из организма и заменяют её на сахар (тригалозу). В природе этот процесс проходит медленно, но, проводя эксперимент в лабораторных условиях, достаточно двух полных дней. Организм личинки через кутикулу выталкивает из себя воду и в клетках очень быстро синтезируется сахар. Так, спустя время, живая и здоровая личинка становится похожей на сдутый шарик», - объяснил исследователь. 

Лабораторные исследования показали, что даже при иссушении на 99% насекомое продолжает существовать, правда, в форме безжизненного тельца. А при погружении в водную среду оно снова «оживает». Как считают ученые, это единственное насекомое, способное полностью восстанавливать организм.

Бессмертный союз генома и бактерии: российские ученые о будущем криоконсервации
У обычных комаров этих белков 1-2, у комаров-звонцов их - 15

Для проведения сравнительного подхода были взяты две особи насекомого - обычные комары и хирономиды (по причине того, что каждый из них был внешне схож друг с другом). После сравнения их геномов вторая, как выяснилось, обладает большим количество генов, отвечающих за окислительный процесс (причина этому уход воды из организма и образование различных форм кислорода). Та же ситуация происходит и при радиации, поэтому многие организмы погибают (активные формы кислорода нарушают мембраны, действуют на ДНК и так далее). Любой организм насекомого обладает белками, которые защищают его от гибели, но у каждого они разной эффективности, и у особей Polymedium Vanderplanki их оказалось больше, чем у остальных. Также при «высушивании» у комаров появляются LEA-белки, которые долгое время считались только растительными - существовали и работали в семенах.

«Считалось, что они защищают семена от всех неблагоприятных воздействий (обезвоживание, сохранение других белков, которые нужны при прорастании семян, формирование капсул для защиты других белков), - рассказал Олег Гусев. - Однако исследования доказали, что эти же белки присутствуют и у хирономидов, находясь в различных регионах генома, чего у других насекомых не наблюдается. Так, выделяя эти LEA-белки и обрабатывая ими различные организмы, возможно, в будущем мы научимся подвергать и их дегидратации, что будет неким подобием консервирования».

В ходе исследования сравнивались различные стадии этногенеза (личинки, куколки и прочие) и выяснилось, что все эти гены «работают» только в личинке, а значит, теоретически, если мы сможем заставить, то они смогут проявляться и в других стадиях «сушки» и, соответственно, при образовании - белка. При этом обнаружилось, что эти белки проникли в геном комара из бактерии.

По словам сотрудников лаборатории, у них есть на этот счет определенная теория. Так, они считают, что существовал геном комара данной особи, он высыхал, и каким-то случайным образом, рядом с ним оказалась бактерия, которая попала в его геном, что оказалось весьма полезным приобретением. Со временем она размножилась, и все это привело к возможности «сушки». Также были найдены и другие белки, которые защищают от старения. Организмы, которые долго живут, тоже содержат множество этих белков. У обычных комаров их 1-2, у комаров-звонцов их 15, поэтому можно сказать что эти белки помогают сохранять им «бессмертность».

Лабораторные исследования не ограничиваются только изучением Polymedium Vanderplanki. Совместно с ними изучаются другие процессы «спячек», в котором будут задействованы уже млекопитающие. Ученые рассчитывают исследовать спячку млекопитающих, в частности, сонь, так как заинтересованы в том, чтобы выяснить причину понижения температуры их тела до -4 градусов при впадении в спячку.

Марина Шостак


Загрузка...
Загрузка...
Загрузка...
Новости партнёров

ФБА «Экономика сегодня»
Зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций.
Свидетельство о регистрации ИА № ФС 77 - 65410 от 18.04.2016.

Правило использования материалов
Настоящий ресурс может содержать материалы 18+


Информационные тексты, опубликованные на сайте rueconomics.ru могут быть воспроизведены в любых СМИ, на сайтах сети Интернет или на любых иных носителях без существенных
ограничений по объему и срокам публикации. Цитирование (републикация) фото-, видео- и графических материалов с сайта rueconomy.ru требует письменного разрешения редакции
"Экономика сегодня". При любом цитировании материалов на сайтах сети Интернет активная ссылка не закрытая от индексации на "Экономика сегодня" обязательна.


Партнер Рамблера
Рейтинг@Mail.ru
Курсы валют ЦБ РФ
Дата:00:0000:00
Курс доллара0.000.00
Курс евро0.000.00
Курс фунта0.000.00
Курс бел. рубля0.000.00
Курс тенге0.000.00
Курс юаня0.000.00
Курс гривны0.000.00
Курс франка0.000.00
Курс йены0.000.00
Курсы валют на межбанковском рынке
ПокупкаПродажа
USD/RUB0.000.00
EUR/RUB0.000.00
Данные на

Наверх