22 февраля 2020, суббота, 23:12
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

15 августа 2017, 10:51

Пережить зиму карасям помогает производство спирта

Группа биологов из университетов Осло и Ливерпуля изучила механизм, позволяющий некоторым пресноводным рыбам выживать в условиях крайнего недостатка кислорода в покрытых льдом водоемах. Секрет заключался в мутантном белке, обеспечивающем выработку этилового спирта из молочной кислоты.

Ученым была известна способность обыкновенного карася (Carassius carassius) и его близкой родственницы золотой рыбки (Carassius auratus) переносить промерзание водоемов, зарывшись глубоко в ил. В таких условиях рыбы временно переключаются на анаэробное дыхание, при котором необходимая для жизненных процессов АТФ вырабатывается путем распада глюкозы. Промежуточным продуктом таких химических реакций служит пировиноградная кислота, которая затем превращается в молочную кислоту. Накопление молочной кислоты в организме вредно, а в больших концентрациях и вовсе опасно, поэтому обычно анаэробное дыхание служит временной мерой. Сходные процессы происходят у дрожжей при спиртовом брожении, но дрожжи в итоге перерабатывают пировиноградную кислоту не в молочную кислоту, а в этиловый спирт.

Карась и золотая рыбка приспособились также превращать молочную кислоту в этанол, который потом выводится из их организма через жабры. Именно это обеспечивает их рекордную по сравнению с другими рыбами устойчивость к гипоксии. В эксперименте карасей помещали в специальные аквариумы, где поддерживалось низкое содержание кислорода. Там рыбы жили неделю, а потом у них брали для исследования образцы тканей.

Оказалось, что у карасей есть два фермента, работающих в их митохондриях. Один – обычная для эукариот пируватдегидрогеназа, обеспечивающая сырье для цикла Кребса, ключевого энергетического процесса в организме. Другой фермент – пируватдекарбоксилаза, он включается при анаэробном процессе и позволяет превратить опасную молочную кислоту в этанол, который потом выводится через жабры. Ученые измерили концентрацию этанола в крови карасей в природе во время продолжительной гипоксии подо льдом. Она оказалась весьма высока – более 50 мг на 100 миллилитров, что выше нормы, при которой разрешается водить автомобиль в Норвегии и Великобритании. Но, как отмечают ученые, высокая концентрация молочной кислоты была бы для рыб куда более опасной.

Ученые также секвенировали ДНК рыб и обнаружили, что около 8 миллионов лет назад у предков карасей и золотых рыбок, ген, отвечающий за синтез пируватдегидрогеназы, удвоился. Одна из его копий продолжила выполнять свои обычные функции, а другая мутировала и обеспечила синтез пируватдекарбоксилазы.

Работа опубликована в журнале Scientific Reports.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.