Индекс цитирования Яндекс.Метрика

Направления

08.04.2016

Комары помогут развитию крионики

Объектом исследования ученых стали личинки комаров звонцов, способных переносить засуху благодаря обезвоживанию своего организма.

Специалисты Казанского федерального университета (КФУ) наблюдают за личинками африканского комара-звонца или хирономиды – африканским насекомым, которые отлично адаптируются к неблагоприятным температурным условиям. Организм комара переносит почти полное обезвоживание, благодаря тому, что воду заменяют молекулы трегалозы (дисахарида на основе глюкозы), и другие биомолекулы, буквально «консервирующие» воду при высушивании, сообщает пресс-служба КФУ.
«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 "Экспериментальная биология" Олег Гусев. - 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)».
По словам специалистов в природе этот процесс протекает медленно, однако, в лабораторных условиях для эксперимента достаточно двух 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.
Исследование показало, что даже при иссушении на 99% насекомое не умирает, правда, продолжает существовать в форме безжизненного тельца. Достаточно погрузить его в воду, чтобы насекомое заново «ожило».
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 количеством генов, отвечающих за окислительный процесс.

Та же ситуация происходит и при радиации, поэтому многие организмы погибают. Любой организм насекомого обладает белками, которые защищают его от гибели, но у каждого они разной эффективности, и у особей PolymediumVanderplanki 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), - комментирует 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».

Ученые выяснили, 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 «Экстремальной биологии», у них есть на этот счет своя теория: существовал геном комара данной особи, он высыхал, и каким-то случайным образом, рядом с ним оказалась бактерия, которая попала в  его геном, что оказалось полезным приобретением. Со временем она размножилась, 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 именно эти белки помогают им приспосабливаться к неблагоприятным условиям окружающей среды.
Лабораторные исследования не ограничиваются только изучением Polymedium Vanderplanki. Совместно с ними изучаются другие процессы "спячек", в котором  будут задействованы уже млекопитающие. Предполагается исследовать спячку млекопитающих.
Ученые заинтересованы в причине понижения температуры  их тела до -4 градусов при  впадении в спячку.
Результаты подобных исследований могут стать основой для будущей крионики.