Как и почему замораживают плодовую мушку

Исследователи из Университета Западного Онтарио с помощью микроскопа размером с футбольное поле изучают, почему одни насекомые могут пережить замораживание, а другие — нет.

Это важно, потому что обычная плодовая мушка (Drosophila melanogaster) — одно из насекомых, не способных пережить замораживание. Это существо имеет большую часть генетического сходства с человеком (около 75% известных генов человеческих болезней имеют узнаваемое соответствие в генетическом коде плодовой мушки). Поэтому поиск способа заморозить их для исследовательских целей является приоритетом для генетиков во всем мире.

Почему нужен большой микроскоп?

"Это единственный в мире, который настроен для такого вида визуализации насекомых", — говорит ведущий исследователь Брент Синклер об использовании его командой Advanced Photon Source (APS) в Иллинойсе. APS генерирует рентгеновские лучи высокой энергии, которые позволяют в реальном времени снимать образование и распространение льда в личинках при замерзании.

Физические процессы образования льда, по-видимому, одинаковы у видов, которые выживают при замораживании, и у тех, которые не выживают. Однако насекомые, которые выживают, похоже, имеют некоторый контроль над процессом образования льда. Они замерзают при стабильно более высоких температурах, чем те, которые не выживают.

Это означает, что основные адаптации, необходимые для выживания при замораживании, находятся на клеточном или биохимическом уровне, а не из-за фундаментальных структурных различий.

"Мы сравниваем Chymomyza amoena (насекомое родом из Онтарио, которое переживает замораживание) с Drosophila melanogaster, потому что они очень близкие родственники, — говорит Синклер. — Идея в том, чтобы найти "волшебную пулю", которая позволяет одним насекомым выживать при замораживании, а другим — нет. В этом и состоит цель".