Ученые вызвали устойчивость к замерзанию у плодовой мушки
Способность некоторых холоднокровных животных и насекомых выживать при замерзании тканей считалась уникальной и невоспроизводимой у других организмов. Однако это может измениться благодаря команде из Чехии, которая успешно частично заморозила и оживила плодовую мушку, используя технику, скопированную у ее близкого родственника. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Механизмы устойчивости к замерзанию
Обычно морозоустойчивые насекомые используют одну из двух стратегий:
- Секреция веществ для контроля процесса замерзания.
- Накопление белков-антифризов, защищающих клетки от кристаллизации.
Исследование модели Chymomyza costata
Ученые изучили субарктическую муху Chymomyza costata, способную долго выживать в замороженном состоянии. Они обнаружили двухэтапный процесс:
- Регуляция гормонов для остановки развития клеток — диапауза.
- Использование аминокислоты пролина для защиты от воздействия отрицательных температур.
Эксперимент с плодовой мушкой (Drosophila melanogaster)
Чтобы проверить, можно ли перенести эту способность, ученые взяли теплолюбивую плодовую мушку, обычно погибающую при замерзании. Хотя она не впадает в диапаузу, она может входить в состояние покоя (квиесценции) при стрессе.
Протокол и результаты:
- Без пролина: Мух подвергали циклам смены температур (около 0°C и теплее), а затем выдерживали при -5°C в течение 30 минут. Выживаемость составила 6%.
- С пролином: Другую группу мух сначала кормили пищей с пролином, а затем подвергали тому же стресс-тесту. Выживаемость резко возросла до 61%. При этом 10% выживших мух достигли взрослой стадии и дали здоровое потомство.
Это исследование не означает скорого прорыва в крионике человека, но может привести к новым методам сохранения клеток для исследований или тканей для последующего использования.