Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Vědci z JU a ENTÚ BC AV ČR, v.v.i., zkoumali schopnost organismů přežít promrznutí

17.02.2012  |  61× přečteno      vytisknout článek

Vědci z JU a ENTÚ BC AV ČR, v.v.i., zkoumali schopnost organismů přežít promrznutí

Prestižní americký vědecký časopis Proceedings of the National Academy of Sciences USA / PNAS zveřejnil v polovině února v krátké době po sobě již druhý vědecký objev skupiny pracovníků Entomologického ústavu BC AV ČR, v. v. i., a Jihočeské univerzity vedené doc.  Ing. Vladimírem Košťálem, CSc., vedoucím oddělení biochemie a fyziologie ENTÚ. Ve vědeckém týmu byl společně s dalšími kolegy také student Přírodovědecké fakulty JU Bc. Tomáš Štětina. Vědci se ve svém výzkumu zaměřili na schopnost organismu přežít mráz, při kterém se v těle již tvoří ledové krystalky. Pokusným organismem byla muška octomilka, Drosophila melanogaster, která má tropický původ a za normálních okolností je silně citlivá k chladu. V předchozím článku, který byl publikován v PNAS již v srpnu loňského roku, se týmu podařilo poodhalit základní principy tolerance promrznutí u subarktické mušky Chymomyza postata, která je octomilce blízce příbuzná (viz druhý článek). V navazující studii se podařilo přenést mechanismy tolerance ze subartkické mušky na tropickou octomilku. Jde o historicky první úspěšný pokus o laboratorní přeměnu živočišného organismu citlivého k chladu na organismus tolerující promrznutí.

Larvy octomilky Drosophila melanogaster tolerují zmrznutí

PNAS 14. 2. 2012

Evoluční adaptace umožňující přežití organismu v promrzlém stavu jsou všeobecně považovány za velmi složité a komplexní. Touto schopností disponuje pouze několik málo druhů obratlovců (obojživelníků a plazů). Mezi bezobratlými živočichy je tolerance promrznutí mnohem rozšířenější a známe ji především u přezimujícího hmyzu. Naše skupina nedávno přinesla nové poznatky o základních fyziologických principech strategie tolerance promrznutí u subarktické mušky Chymomyza costata (Kostal et al., PNAS USA 108, 13 041- 046).

V našem novém článku ukazujeme, že mechanismy odhalené u mušky C. costata jsou přenositelné také na octomilku - tedy na příbuznou mušku, ale s tropickým původem, bez valné evoluční zkušenosti s chladem, a s velmi nízkou přirozenou schopností tolerovat byť i mírné zchlazení. Zjistili jsme, že k přeměně od citlivosti k chladu na toleranci promrznutí stačí překvapivě jednoduché laboratorní manipulace. Larvy tropické octomilky Drosophila melanogaster poté přežívají za podnulových teplot i když zhruba polovina jejich tělních tekutin je přeměněna v ledové krystaly. K dosažení tohoto cíle je nutné zajistit dva fundamentální předpoklady: (a) zastavit larvální vývoj, a všechny s ním spojené chladově-citlivé procesy, pomocí nízkých neletálních teplot (kviescence), a (b) zvýšit tkáňovékoncentrace volné aminokyseliny l-prolinu pomocí krmení larev na dietě obohacené prolinem (kryoprezervace).

Košťál V., Šimek P., Zahradníčková H., Cimlová J., Štětina T. (2012). Conversion of the chill susceptible fruit fly larva (Drosophila melanogaster) to a freeze tolerant organism.Proceedings of the National Academy of Sciences USA doi:10.1073/pnas.111998610

Larvy octomilky Drosophila melanogaster tolerují zmrznutí

Hyperprolinemické larvy mušky Chymomyza costata (Drosophilidae) přežívají kryoprezervaci v kapalném dusíku

PNAS 15. 8. 2011

Larva drosofily Chymomyza costata je pravděpodobně nejkomplexnějším známým organismem ze skupiny mnohobuněčných živočichů, který přežívá ponoření do kapalného dusíku (-196 °C) v plně hydratovaném stavu. Pro dosažení této schopnosti je základní a postačující podmínkou vstup do diapauzního stavu (23% přežití do stádia dospělce), i když následná chladová aklimace tuto schopnost dále zlepšuje (62% přežití). Profilováním aklimačních změn v koncentracích u 61 různých metabolitů jsme identifikovali prolin jako metabolit s výsadním postavením, jelikož jeho koncentrace během přechodu do diapauzy a následné chladové aklimace vzrostly z  20 mM na 147 mM. Zvyšování koncentrace prolinu v tkáních larev pomocí potravy obohacené prolinem významně korelovalo se zlepšováním tolerance k promrznutí. Analýza pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie naznačila, že vysoká hladina prolinu, v kombinaci s relativně nízkým obsahem osmoticky aktivní vody a s mrazovou dehydratací tkání, zvyšují tendenci tělních tekutin k přechodu do skelné fáze (vitrifikaci) a tím pravděpodobně omezují poškození způsobená extrémně nízkými teplotami.

Košťál V., Zahradníčková H., Šimek P. (2011) Hyperprolinemic larvae of the drosophilid fly, Chymomyza costata, survive cryopreservation in liquid nitrogen. PNAS 108 (32): 13041-13046.

Hyperprolinemické larvy mušky Chymomyza costata (Drosophilidae) přežívají kryoprezervaci v kapalném dusíku


Související články


Poslední diskuse k článku - 0 příspěvků celkem

přidej nový příspěvek

Zatím žádný příspěvek
můžete na tento článek reagovat jako první...


EnviWeb s.r.o. neručí a nenese zodpovědnost za obsah diskusních příspěvků, diskuse nemoderuje ani nerediguje. Diskusní příspěvky vyjadřují názor jejich autorů. EnviWeb s.r.o. si vyhrazuje právo odstraňovat diskusní příspěvky, a to zejména takové, které odporují dobrým mravům, porušují platné zákony ČR, poškozují dobré jméno serveru nebo obsahují neplacenou reklamu. Diskuse NEJSOU určeny pro dotazy na autory článků nebo redaktory EnviWebu.



Search
ZmapujTo.cz
Fandíme EnviWebu
Výrobky a služby pro životní prostředí
Výrobky a služby pro životní prostředí
Partnerské časopisy
<< Předchozí Následující >>



Doporučujeme: Ekologove.cz - ekologie v každodenní praxi, EnviMarket.cz - nabídka výrobků a služeb, ZmapujTo.cz - hlášení podnětů od občanů, Nazeleno.cz - úspory energie, Inspirace v bydlení, Cena elektřiny, Dřevěné brikety, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo


Enviweb s.r.o. využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti,a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
Copyright (2008) The Associated Press (AP) - všechna práva vyhrazena. Materiály agentury AP nesmí být dále publikovány, vysílány, přepisovány nebo redistribuovány.
Toplist