Итальянские биологи обнаружили, что антарктические многощетинковые черви способны переносить отрицательные температуры на дне морей Антарктики благодаря бактериям микрофлоры, которые вырабатывают молекулы биологического "антифриза".

Их изучение поможет создать рукотворные аналоги подобных криопротекторов, пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Science Advances. "Мы впервые изучили микрофлору трех видов многощетинковых червей, распространенных в Антарктике, и обнаружили, что в их кишечнике присутствуют бактерии из родов Meiothermus и Anoxybacillus, которые вырабатывают уникальный набор белков, помогающих этим беспозвоночным существам переносить экстремально низкие температуры", - пишут исследователи.

Открытие было совершено группой итальянских биологов под руководством профессора Политехнического университета Марке в Анконе Чинции Коринальдези при изучении жизнедеятельности трех видов антарктических многощетинковых червей - Leitoscoloplos geminus, Aphelochaeta palmeri и Aglaophamus trissophyllus, живущих на дне моря у берегов Антарктиды и играющих важную роль в работе приполярных экосистем.

При наблюдениях за жизнью этих обитателей дна ученые обратили внимание на то, что эти многощетинковые черви живут в воде, температура которой периодически опускается до отметки в минус 1-2 градуса Цельсия. Это, однако, не приводит к гибели червей и не мешает им поедать остатки органики, падающей на дно океана, а также охотиться на моллюсков и ракообразных.

Наблюдение натолкнуло ученых на мысль, что в организме этих антарктических червей должны присутствовать природные "антифризы", которые помогают им выживать в подобных условиях. Руководствуясь этими соображениями, ученые проанализировали геномы самих беспозоночных, а также микробов их микрофлоры. Это позволило исследователям выделить набор из 14 белков-"антифризов", которые не встречаются в организмах других живых существ.

Все эти молекулы, по как обнаружили исследователи, вырабатывались бактериями микрофлоры из родов Meiothermus и Anoxybacillus, которые присутствуют в пищеварительных органах всех трех видов антарктических многощетинковых червей и отсутствуют у всех остальных беспозвоночных и позвоночных представителей фауны. Изучение структуры и свойств вырабатываемых ими белков поможет понять, как именно эти пептиды защищают червей от заморозки, отметили ученые.

О природных антифризах

Низкие температуры и заморозка убивают живые клетки, что связано с формированием кристаллов льда, разрывающих мембраны клеток и убивающих их. Некоторые амфибии, насекомые и черви научились вырабатывать вещества-"антифризы", которые препятствуют формированию кристаллов и позволяют им пережить заморозку или очень низкие температуры воды. Сейчас ученые изучают свойства этих соединений в попытке создать их аналоги для защиты тканей тела человека от влияния низких температур.

https://nauka.tass.ru/nauka/21168199