Vedci zistili, že táto arktická ryba je až po žiabre naplnená nemrznúcou zmesou

Liparis Gibbus pod bielym svetlom. (John Sparks a David Gruber)

V horúcom kúpeli morskej vody, medzi tyrkysovými ramenami vzdialeného grónskeho ľadovca, vedci chytili arktickú rybu s telom vysoko odolným voči mrazu.

Pri pobreží východného Grónska, kde bola táto nedospelá ryba ulovená, pravidelne prúdia morské prúdy klesnúť pod 0 stupňov Celzia .

Tieto mrazivé teploty stačia na zmrazenie krvi rýb, ktoré sú viac zvyknuté na trópy. Polárne ryby však majú v rukáve tajomstvo. Mnohým prúdia v žilách nemrznúce bielkoviny.



Keď výskumníci sekvenovali RNA arktických rýb, a pestrý slimák ( Liparis gibbus ), zistili, že tento druh bol naplnený až po žiabre nemrznúcimi proteínmi.

​​Podobne ako nemrznúca zmes vo vašom aute bráni zamrznutiu vody v chladiči pri nízkych teplotách, niektoré zvieratá vyvinuli úžasné mechanizmy, ktoré im bránia zamrznúť, ako napríklad nemrznúce bielkoviny, ktoré zabraňujú tvorbe ľadových kryštálikov. hovorí biológ David Gruber z City University of New York.

„Už sme vedeli, že tento malý slimák, ktorý žije v extrémne studených vodách, produkuje nemrznúce bielkoviny, ale neuvedomili sme si, aká je preplnená týmito bielkovinami – a koľko úsilia vynakladá na výrobu týchto bielkovín. '

Dotyčná ryba, L. hrb, je tiež známy ako bodkovaný slimák, pomenovaný podľa čiernych striekancov na jeho hnedom, ochabnutom tele.

Na povrchu je to dosť nenápadný druh. Vo vnútri je však plný prekvapení.

Grónsky ľadovec, kde sa našiel slimák. ( Peter Kragh )

V roku 2019 bol slimák pestrý nájdené žiariace zeleno a červeno – prvá polárna ryba, ktorá bola kedy ohlásená k biofluorescii, a prvý príklad jediného druhu fluorescenčné v dvoch farbách .

Teraz sekvenovanie RNA odhalilo ďalšie tajomstvo slimáka.

Medzi všetkými tisíckami transkriptov sekvenovaných v arktických druhoch výskumníci našli niekoľko transkriptov, ktoré kódujú nemrznúce proteíny, z ktorých všetky boli vysoko exprimované.

V skutočnosti jeden prepis patril medzi najviac vyjadrené zo skupiny – vysoko v hornom 1 percente.

V oblasti genetiky je „transkript“ kópiou RNA časti DNA. Poskytuje bunke pokyny, ako produkovať určité proteíny.

Takáto vysoká expresia nemrznúcich transkriptov naznačuje, že slimáky kladú dôraz na tieto proteíny. Pravdepodobne sú rozhodujúce pre prežitie v mínusových teplotách.

Boli nájdené nemrznúce proteíny, ktoré sa viažu na ľad mnoho ďalších polárnych a subpolárnych rýb , ako aj niektoré plazy, hmyz a rastliny.

U rýb sa predpokladá, že tieto proteíny produkované pečeňou zabraňujú príliš veľkému rastu ľadových zŕn alebo ich hromadeniu vo vnútri buniek a telesných tekutín, kde by mohli prekážať.

Najviac exprimovaný nemrznúci proteín u slimákov je relatívne slabý v porovnaní s inýmidruhy nemrznúcej zmesibielkoviny, ale stále by mohol hrať dôležitú úlohu pri udržiavaní funkčnej biológie rýb.

Zmes slabších a silnejších bielkovín by mohla skutočne spolupracovať a poskytnúť slimákom tepelnú odolnosť, ktorú potrebujú na život v takýchto horkých vodách.

Napríklad, zatiaľ čo niektoré nemrznúce bielkoviny nemusia byť dostatočne silné na to, aby zabránili rastu ľadových zŕn v krvi, mohli by pomôcť transportovať nenasýtené lipidy, ktoré si pri cestovaní cievami vyžadujú špecifické teploty.

Ako takí, autori povedať ich zistenia medzi slimákmi zvyšujú možnosť, že „slabá alebo kombinatorická nemrznúca aktivita by mohla byť prospešná“ pre arktické ryby.

Teraz je to aspoň výhodné.

„Od polovice 20. storočia sa teploty v Arktíde zvýšili dvakrát rýchlejšie ako v stredných zemepisných šírkach a niektoré štúdie predpovedajú, že ak bude úbytok morského ľadu v Arktíde pokračovať týmto súčasným tempom, v lete bude Severný ľadový oceán väčšinou bez ľadu. v priebehu nasledujúcich troch desaťročí,“ varuje spoluautor John Sparks, kurátor Amerického múzea prírodnej histórie.

„Arktické moria nepodporujú veľkú diverzitu druhov rýb a naša štúdia predpokladá, že s rastúcimi teplotami oceánov sa môžu špecialisti žijúci v ľade, ako je tento slimák, stretnúť so zvýšenou konkurenciou miernejších druhov, ktoré predtým neboli schopné prežiť v týchto vyšších severných oblastiach. zemepisných šírkach.“

Tento osamelý ľadovec Grónska tu už nemusí byť v celej svojej veľkoleposti oveľa dlhšie. Ktovie, čo sa stane s rybou plávajúcou v jej tieni.

Štúdia bola publikovaná v r Evolučná bioinformatika .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.