текст
Исследование: антарктические водоросли производят натуральный антифриз
Глицерин, вырабатываемый их генами, позволяет им выживать в условиях крайне низких температур.
Американские молекулярные биологи определили гены, которые позволяют водорослям из рода хламидомонад выживать в суровых условиях Антарктики. По данным исследователей, они отвечают за производство естественного антифриза.
Известно, что низкие температуры и заморозка оказывают разрушительное влияние на клетки живых существ, стимулируя образование микроскопических кристаллов льда, которые разрывают мембраны клеток, в результате чего те умирают.
Некоторые виды животных умеют бороться с таким влиянием, вырабатывая особые вещества, не дающие кристаллам льда формироваться в своих клетках – такие как глицерин. Около 20 лет назад учёные научились создавать искусственные аналоги таких веществ – антифризы, способные превращать замороженные органы в цельное ледяное «стекло».
Ранее учёные никогда не исследовали, вырабатывают ли глицерин микробы и растения, которые обитают в Заполярье. Заполнить этот пробел позволило опубликованное на этой неделе исследование двух видов водорослей из рода хламидомонад, которые живут в подледном озере Бонни.
Озеро Бонни располагается на территории так называемых сухих долин Мак-Мердо в Земле Виктории, для которых характерны почти «марсианский» климат и температура, а его вода представляет собой очень густой рассол.
В своей работе исследователи детально изучили структуру двух видов хламидомонад и сравнили его с устройством ДНК еще одного вида водорослей, Dunaliella salina, использующего глицерин для жизни в пересоленной воде. Как результат, учёные выделили в геномах обоих видов гены, которые по структуре были похожи на те участки генома Dunaliella salina, которые предположительно отвечают за синтез глицерина.
Последовавшие за находкой опыты показали, что обнаруженные гены связаны с производством фермента PSP/GPDH, который отвечает за переработку соединения ацетона и фосфорной кислоты сначала в фосфат глицерина, а затем и в сам глицерин.
Интересным открытием стало и то, что тех количеств глицерина, которые ученые нашли в клетках водорослей, было достаточно для того, чтобы спасти их от замерзания, но недостаточно, чтобы защитить их от избытка соли в воде. Исходя из этого, биологи предположили, что в геномах этих видов хламидомонад есть и другие цепочки генов, которые помогают им выводить из организма излишки соли, и в теории могут позволить им жить в условиях, которые напоминают подледные океаны Энцелада, Европы и других покрытых вечной мерзлотой объектов Солнечной системы.
Фото: csabacz / Shutterstock / FOTODOM
Наука
Илья Склюев
Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
В небе над Японией зафиксировали падение большого светящегося шара
В Германии прошли «коронавирусные» концерты
