Ryby „přeplněné“ nemrznoucím proteinem nalezeným v ledovcových stanovištích u Grónska – ScienceDaily

Aby chřestýši drželi krok s vyvíjející se kořistí, používají geneticky rozmanitý jed nástrojů - ScienceDaily

Nový výzkum založený na expedici do ledových vod u Grónska odhaluje stoupající hladiny nemrznoucích proteinů u druhu malých plžů, což je základem důležitosti této jedinečné adaptace na život při teplotách pod nulou. Studie vedená vědci z Amerického muzea přírodní historie a City University of New York (CUNY) a dnes zveřejněná v časopise Evoluční bioinformatikataké varuje, že oteplování oceánských teplot v Arktidě může představovat hrozbu pro tyto vysoce specializované ryby.

„Podobně jako nemrznoucí směs ve vašem autě udržuje vodu v chladiči před zamrznutím při nízkých teplotách, některá zvířata vyvinula úžasné mechanismy, které jim brání zamrznout, jako jsou nemrznoucí proteiny, které zabraňují tvorbě ledových krystalků,“ řekl David Gruber, vědecký pracovník v muzeu a významný profesor biologie na CUNY’s Baruch College. “Už jsme věděli, že tento drobný šnek, který žije v extrémně studených vodách, produkoval nemrznoucí proteiny, ale neuvědomili jsme si, jak je přeplněný těmito proteiny – a kolik úsilí vynakládá na výrobu těchto proteinů.” .”

Ledové vody polárních oceánů jsou extrémním prostředím pro mořský život a omezují obyvatele na ty, kteří mají mechanismy, jak se vyrovnat s mrazem. Na rozdíl od některých druhů plazů a hmyzu ryby nemohou přežít ani částečné zmrazení tělních tekutin, takže jsou závislé na nemrznoucích proteinech, které se tvoří především v játrech, aby se zabránilo tvorbě velkých ledových zrn uvnitř jejich buněk a tělesných tekutin. Schopnost ryb vytvářet tyto specializované proteiny byla objevena téměř před 50 lety a vědci od té doby zjistili, že nemrznoucí proteiny jsou vyrobeny z pěti různých genových rodin.

Gruber a spoluautor John Sparks, kurátor v Oddělení ichtyologie muzea, se rozhodli prozkoumat nemrznoucí proteiny juvenilního šneka pestrého, Liparis Gibbus, poté, co se setkal se samostatnou výjimečnou schopností drobné rybky – biofluorescencí. V roce 2019 jako součást Constantine. Expedice S. Niarchos, Sparks a Gruber zkoumali stanoviště ledovců u pobřeží východního Grónska, když našli nedospělého pestrobarevného plže zářícího v zelené a červené barvě. Biofluorescence, schopnost přeměnit modré světlo na zelené, červené nebo žluté světlo, je mezi arktickými rybami vzácná – tam, kde jsou dlouhá období tmy – a hlemýžď ​​zůstává jedinou polární rybou, u které byla hlášena biofluoresce.

Při dalším zkoumání biofluorescenčních vlastností plžů našli vědci dva různé typy genových rodin kódujících nemrznoucí proteiny. Geny hlemýžďů mají nejvyšší úrovně exprese nemrznoucích proteinů, jaké byly kdy pozorovány, což zdůrazňuje jejich důležitost pro přežití těchto zvířat a vysílá varovný signál o tom, jak by se jim mohlo dařit v oteplujících se podmínkách prostředí.

„Od poloviny 20. století se teploty v Arktidě zvyšovaly dvakrát rychleji než ve středních zeměpisných šířkách a některé studie předpovídají, že pokud bude arktický mořský led i nadále ubývat tímto současným tempem, v létě bude Severní ledový oceán převážně ledový. zdarma během příštích tří desetiletí,“ řekl Sparks. “Arktická moře nepodporují vysokou rozmanitost druhů ryb a naše studie předpokládá, že s rostoucími teplotami oceánů se mohou specialisté žijící v ledu, jako je tento hlemýžď, setkat se zvýšenou konkurencí druhů mírného pásma, které dříve nebyly schopny přežít v těchto vyšších severních oblastech.” zeměpisné šířky.”

Mezi další autory této studie patří John Burns, American Museum of Natural History a Bigelow Laboratory for Ocean Sciences; Jean Gaffney, CUNY; a Mercer Brugler, American Museum of Natural History a University of South Carolina Beaufort.

Tento výzkum byl velkoryse podpořen Nadací Stavrose Niarchose prostřednictvím grantu AMNH Constantine S. Niarchos Expedition.

Video: https://youtu.be/M8UKnEUdojU

Zdroj příběhu:

Materiály poskytl Americké muzeum přírodní historie. Poznámka: Obsah lze upravit z hlediska stylu a délky.

.

Leave a Reply

Your email address will not be published.