На протяжении многих лет ученые не могли найти объяснения, каким образом антарктическим рыбам удается существовать в условиях ледяной воды. Для решения этой природной загадки биологи из университета Иллинойса приступили к изучению генома антарктического клыкача.

Генетики решили исследовать рыб подотряда Notothenioidei, на долю которых приходится около 90% всей биомассы Антарктических вод. Температура здесь близка к точке замерзания, соответственно и обитатели морских глубин должны были бы превратиться в лед, но все же этого не происходит.

Необычайную выносливость рыб данного подотряда ученые начали изучать еще в середине прошлого столетия - тогда впервые были исследованы белки, связывающие в крови рыб кристаллы льда, не позволяя ей застыть. Такие белки вырабатываются организмами подводных обитателей, пишет MEMBRANA.

Коллектив ученых решил найти генетическое объяснение такой необыкновенной выносливости. Для того чтобы выяснить, экспрессия каких генов происходит наиболее массово, генетики исследовали образцы тканей одного из типичных представителей подотряда нототениевых - арктического клыкача.

Ученые считали, что у обитателей арктических вод будет осуществляться массовая экспрессия всех генов, благодаря которым они способны существовать в ледяной воде с повышенным содержанием кислорода. Однако выяснилось, что практически во всех случаях действует определенная группа генов, экспрессирующаяся во всех тканях в большом количестве.

Затем исследователи сравнили экспрессию генов арктического клыкача и других видов рыб, которые водятся в более теплой среде и обнаружили, что у тепловодных рыб гены, необходимые арктической рыбе, практически не работают.

Кроме того, генетиками было обнаружено большое количество генов, кодирующих белки, ответственные за реакцию организма на отрицательное влияние окружающей среды, среди которых шапероны - основной задачей которых является восстановление структуры поврежденных белков, "белки температурного шока", которые защищают клетки от низких температур. Помимо этого были обнаружены убиквитины, отвечающие за здоровье клеток.

Выяснилось также, что в геноме нототениевых такие белки присутствуют гораздо чаще, чем у рыб, обитающих в теплых водах, благодаря чему сопротивляемость их организма значительно возрастает.

Сейчас генетики исследуют влияние климатических изменений на арктических рыб, выясняя, смогут ли они приспособиться к более высокой температуре воды в Мировом океане, поскольку в случае исчезновения антарктических клыкачей будет нарушена вся пищевая цепочка Южного океана.

Проведенное исследование пока выполнялось лишь в научных целях, однако новым открытиям в будущем, возможно, найдется и практическое применение - вполне вероятно, что на их основе ученым удастся создать новый антифриз не только для продуктов и механизмов, но и способствующий выживанию человека при низких температурах.

Последние новости

Популярные новости