​Иркутские биологи исследовали рачков-бокоплавов, чтобы проследить эволюцию белков теплового шока – защитников клеток, образующихся в стрессовых условиях, например, при повышении температуры, попадании ядов и инфекций. В результате экологи открыли абсолютно новую, образующуюся в условиях стресса форму семейства белков теплового шока, свойственную только для этих рачков.

Эти исследования существенно меняют используемый ранее метод выявления появившихся в стрессовых условиях белков для экологического мониторинга. Работа поддержана грантом Российского научного фонда и опубликована в журнале Scientific Reports.

Белки теплового шока (БТШ) образуются в клетках в условиях стресса, например, при повышении температуры, попадании ядов и инфекций. Они есть почти у всех живых организмов и контролируют сборку разных белков как в нормальном, так и в патологическом состоянии. Это одни из наиболее древних белков, призванных защищать клетки в неблагоприятных условиях. Поэтому их структуры очень схожи у всех живых организмов – от бактерий до человека. Эти белки активно применяются в экологии – их содержание позволяет оценить уровень стресса у разных организмов на самых ранних этапах нарушения работы экосистемы.

Семейство белков БТШ70 (число обозначает молекулярную массу в килодальтонах) – наиболее изученное, оно делится на 3 группы. Первая включает белки, постоянно синтезирующиеся в клетке. Вторая группа объединяет те, что образуются только в условиях стресса, а третья – белки, синтез которых происходит и в нормальных условиях, но значительно усиливается в неблагоприятных. Для применения в экологическом мониторинге важно выявить БТШ70 второй группы.

Долго считалось, что вызванные стрессом БТШ70 очень похожи у разных организмов. Однако все больше и больше научных исследований показывали обратное. Вызванные стрессом БТШ70 не подходили в качестве полноценных маркеров стресса у немодельных организмов – тех, которые нечасто выступают объектами исследования из-за того, что обитают на небольших территориях.

Молекулярные экологи из Иркутского государственного университета оценили активность БТШ70 у немодельных организмов – рачков-бокоплавов, обитающих в грунте на дне водоемов. Бокоплавы часто используются в экологическом мониторинге водных обитателей. Ученые провели исследование молекулы РНК, содержащей информацию о первичной структуре белков рачков, обитающих исключительно в Байкале.

В результате экологи открыли абсолютно новую, образующуюся в условиях стресса форму БТШ70, свойственную только для этих рачков. Для проверки результатов рачков поместили в условия стресса – в емкость с температурой до 25 °С. Спустя 24 часа ученые выделили их РНК и «прочитали» генетическую информацию об этих рачках. Активность белков теплового шока действительно многократно усилилась.

Оказалось, что вызванные стрессом БТШ70 не такие древние, как считалось раньше, а образовались по эволюционным меркам относительно недавно.

«У бокоплавов белки рассматриваемого семейства эволюционировали из предкового гена высших раков и подверглись функциональному разделению, – говорит одна из авторов статьи, сотрудница Иркутского государственного университета, кандидат биологических наук Дарья Бедулина. – Разделение белков теплового шока на постоянно синтезирующиеся в клетке и те, что образуются только в условиях стресса, происходило у бокоплавов независимо от других ракообразных».

Это существенно меняет используемый ранее метод выявления появившегося в стрессовых условиях БТШ70 для экологического мониторинга. Исследователи описали составные части (аминокислотные последовательности) полученных белков и нашли особые метки, которые позволят другим ученым быстро выявлять вызванную стрессом форму БТШ70 у бокоплавов.

Источники

Байкальские рачки помогли биологам с мониторингом экологии
Новости Тюмени (kfaktiv.ru), 25/07/2019
Байкальские рачки помогли биологам с мониторингом экологии
Народная медицина (medata.org), 25/07/2019
Байкальские рачки помогли биологам с мониторингом экологии
Все для Андроид (hi-android.net), 25/07/2019
Байкальские рачки помогли биологам с мониторингом экологии
24ТОП.kz (24top.kz), 25/07/2019
Байкальские рачки помогли биологам с мониторингом экологии
Real Armenia (lratvakan.com), 25/07/2019
Байкальские рачки помогли биологам с мониторингом экологии
Новости со всего мира (newsn.ru), 25/07/2019
Байкальские рачки помогли биологам с мониторингом экологии
Margust (gazeta-margust.ru), 25/07/2019
Байкальские рачки помогли биологам с мониторингом экологии
Газета.Ru, 25/07/2019
Байкальские рачки помогли биологам с мониторингом экологии
123ru.net, 25/07/2019
Шаперон рачков-бокоплавов поможет экологическому мониторингу Байкала
Индикатор (indicator.ru), 25/07/2019
Байкальские рачки помогли биологам с мониторингом экологии
Российский научный фонд (рнф.рф), 26/07/2019
Байкальские рачки помогли биологам с мониторингом экологии
Российский научный фонд (rscf.ru), 26/07/2019
Биологи подтвердили одну из уникальных черт экосистем Байкала - новости на сегодня 26.07.2019
News2world.net, 26/07/2019
Биологи подтвердили одну из уникальных черт экосистем Байкала
Margust (gazeta-margust.ru), 26/07/2019
Ученые доказали одну из уникальных эволюционных особенностей Байкала
ТК Звезда (tvzvezda.ru), 26/07/2019
Биологи подтвердили одну из уникальных черт экосистем Байкала
Profi-news.ru, 26/07/2019
Биологи подтвердили одну из уникальных черт экосистем Байкала
РИА Новости, 26/07/2019
Биологи подтвердили уникально высокую скорость эволюции в Байкале
Земля. Хроники жизни (earth-chronicles.ru), 27/07/2019
Биологи подтвердили уникально высокую скорость эволюции в Байкале
Индикатор (indicator.ru), 27/07/2019
Биологи подтвердили уникально высокую скорость эволюции в Байкале
Seldon.News (news.myseldon.com), 27/07/2019
Биологи подтвердили уникально высокую скорость эволюции в Байкале
Lenta-7day.ru, 27/07/2019
Биологи подтвердили одну из уникальных черт экосистемы Байкала
Первый Байкальский (1baikal.ru), 26/07/2019
Биологи подтвердили уникально высокую скорость эволюции в Байкале
Новости России и Мира (novostidny.ru), 26/07/2019
Биологи подтвердили уникально высокую скорость эволюции в Байкале
Novostival.ru, 26/07/2019
Биологи подтвердили уникально высокую скорость эволюции в Байкале
Kyivweekly.com, 26/07/2019
Биологи подтвердили уникально высокую скорость эволюции в Байкале
Margust (gazeta-margust.ru), 26/07/2019
Биологи подтвердили уникально высокую скорость эволюции в Байкале
24ТОП.kz (24top.kz), 26/07/2019
Биологи подтвердили уникально высокую скорость эволюции в Байкале
Газета.Ru, 26/07/2019
Биологи подтвердили уникально высокую скорость эволюции в Байкале
Новости@Rambler.ru, 26/07/2019
Биологи подтвердили уникально высокую скорость эволюции в Байкале
Mukola.net, 26/07/2019
Биологи подтвердили одну из уникальных черт экосистем Байкала
3news.ru, 26/07/2019
Ученые доказали одну из уникальных эволюционных особенностей Байкала
Seldon.News (news.myseldon.com), 26/07/2019
Иркутские ученые нашли еще одну уникальность Байкала
Irkutsk.News, 29/07/2019
Иркутские ученые нашли еще одну уникальность Байкала
Babr24.com, 29/07/2019
Биологи подтвердили одну из уникальных черт экосистем Байкала
World media press (worldmedia.press), 28/07/2019
Биологи подтвердили уникально высокую скорость эволюции в Байкале
НаучПоп (science-pop.ru), 28/07/2019
Байкальские рачки помогли биологам с мониторингом экологии
RateNews.ru, 27/07/2019
Биологи подтвердили высокую скорость эволюции в Байкале
ИА Байкал Медиа Консалтинг (baikal-media.ru), 29/07/2019
У байкальских рачков-бокоплавов найдена новая форма белков теплового шока
ИА Телеинформ (i38.ru), 29/07/2019
У байкальских рачков-бокоплавов найдена новая форма белков теплового шока
Seldon.News (news.myseldon.com), 29/07/2019
Биологи подтвердили высокую скорость эволюции в Байкале
Daily03.ru, 29/07/2019
Биологи подтвердили уникально высокую скорость эволюции в Байкале
The Village (the-village.ru), 30/07/2019
Экосистемы Байкала признали уникальными
Мир24 (mir24.tv), 29/07/2019
Экосистемы Байкала признали уникальными
News.hi.ru, 29/07/2019
Ученые подтвердили одну из уникальных характеристик экосистем Байкала - новости науки
Экология севера (ecosever.ru), 29/07/2019
Байкальские рачки помогли биологам с мониторингом экологии
Биотех 2030 (biotech2030.ru), 01/08/2019
Биологи подтвердили уникально высокую скорость эволюции в Байкале
Российский научный фонд (rscf.ru), 05/08/2019
Биологи подтвердили уникально высокую скорость эволюции в Байкале
Российский научный фонд (рнф.рф), 05/08/2019

Похожие новости

  • 30/11/2018

    Федеральный закон «Об охране озера Байкал»: разработка новой концепции

    ​26 ноября в Научной библиотеке им. В. Г. Распутина ИГУ прошло экспертное совещание, посвященное проблемам правовой охраны озера Байкал, в котором приняли участие депутаты Государственной Думы Российской Федерации Николай Николаев и Александр Якубовский, и.
    1117
  • 17/09/2019

    Форум по зеленой инженерии открылся в Иркутской области

    ​Форум по зеленой инженерии Ассоциации технических университетов России и Китая (АТУРК) стартовал сегодня в Иркутском национальном исследовательском техническом университете. На площадке ИРНИТУ собрались представители 15 китайских и девяти российских вузов.
    405
  • 05/10/2018

    Бокоплав-кузнечик выживает в «горячей» воде за счет неверного жиросжигания

    Устойчивость к высокой температуре во многом зависит от способности обходиться без кислорода.​Ученые из Иркутского государственного университета, Белорусского государственного университета, Байкальского исследовательского центра, Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета узнали, как бокоплав-кузнечик Gammarus lacustris реагирует на постепенный рост температуры окружающей воды и какими биохимическими приспособлениями он пользуется, чтобы выжить.
    1123
  • 21/11/2017

    Байкальские биологи нашли применение уникальной живности

    ​Так уж вышло, что вся жизнь профессора Максима Тимофеева связана с Байкалом. Здесь прошло детство директора Научно-исследовательского института биологии Иркутского государственного университета, лауреата премии Правительства РФ в области науки и техники для молодых ученых, автора более 50 статей, опубликованных ведущими иностранными журналами, здесь он ведет перспективные исследования, Байкалу обязан известностью в научном мире.
    734
  • 30/08/2019

    Биосенсоры для рыб разрабатывает молодой ученый из ИГУ

    ​Проект аспиранта ИГУ, младшего научного сотрудника НИИ биологии ИГУ Екатерины Щаповой поддержал Российский фонд фундаментальных исследований. Размер гранта составил 1,2 млн рублей. Как сообщает пресс-служба ИГУ, тема проекта звучит так: «Применение тканесовместимых флуоресцентных биосенсоров для долговременного отслеживания физиологических параметров гидробионтов в целях мониторинговой оценки водных экосистем, контроля качества воды и аквакультуры».
    222
  • 12/10/2017

    В ИГУ прошла встреча с представителями биоперерабатывающей компании Франции

    11 октября в Иркутском государственном университете по инициативе Корпорации развития Иркутской области прошла встреча с представителями биоперерабатывающей компании ARBIOM (Франция). Темой встречи стало взаимодействие ученых ИГУ со специалистами французской компании в области переработки отходов деревообрабатывающей отрасли и получения кормового белка для рыборазводных заводов.
    1055
  • 05/04/2019

    Антибиотики из Байкала: открытия иркутских ученых

    ​Иркутские ученые запустили образовательный проект, состоящий из серии небольших, но информативно насыщенных, научно-познавательных фильмов о Байкале, его обитателях и о возможностях, которые предоставляет уникальная байкальская экосистема.
    502
  • 17/04/2016

    Иркутские ученые обнаружили бактерии, вырабатывающие антибиотики

    ​​Ученые НИИ биологии Иркутского госуниверситета совместно с немецкими коллегами обнаружили новый штамм бактерий, который способен вырабатывать неизвестные антибиотики. Результаты своих исследований ученые опубликовали в научном журнале PLOS One.
    1292
  • 09/09/2019

    Что губит самое большое в мире пресное озеро

    ​Байкал – уникальная точка на карте мира. Гигантское озеро на территории современной Восточной Сибири образовалось приблизительно 25 миллионов лет назад в результате разлома земной коры. Сначала появились две котловины, которые затем соединились.
    180
  • 19/02/2019

    В Иркутске испытывают линию для вакуумной экстракции пектина

    ​Специалисты малого инновационного предприятия Иркутского национального исследовательского технического университета испытывают технологию вакуумной экстракции пектина для производства целебных напитков из местного сырья — ягод и фруктов, произрастающих в Приангарье.
    439