Исследователи ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» и Института автоматики и электрометрии СО РАН продвинулись в изучении механизмов замораживания и сохранения эмбрионов и гамет, содержащих большое количество липидов — жиров и жироподобных веществ.

«На эмпирическом уровне давно известно, что эмбрионы, содержащие большое количество липидов (жировых гранул внутри цитоплазмы), хуже переносят процесс охлаждения, — отметил заведующий сектором криоконсервации и репродуктивных технологий ИЦиГ СО РАН доктор биологических наук Сергей Яковлевич Амстиславский. — Наблюдая само явление, наука никак не могла объяснить причины его возникновения. Это важно, поскольку многие виды сельскохозяйственных животных, прежде всего, свиньи, а также все представители отряда хищных имеют богатые липидами эмбрионы и яйцеклетки, что существенно усложняет процесс их криоконсервации».

Вспомогательные репродуктивные технологии в настоящее время очень востребованы в животноводстве, а также при сохранении диких и исчезающих видов млекопитающих. Отсюда — запрос на разработку безопасных методов криоконсервации именно для этих видов животных, обладающих «жирными» яйцеклетками и эмбрионами. Нужного результата пробовали добиться, снижая содержание липидов у эмбрионов свиней непосредственно перед их замораживанием. Однако проведение такой процедуры делипидизации ведет к проблемам в дальнейшем развитии эмбриона уже после его оттаивания.

Чтобы продвинуться в решении этой задачи, необходимо было перейти от эмпирических оценок к пониманию: что происходит с липидами во время процедуры охлаждения эмбрионов и ооцитов (яйцеклеток). Эмбрионы и ооциты домашней кошки, которые тоже отличаются высоким содержанием липидов, оказались вполне подходящей и удобной экспериментальной моделью для изучения этого феномена. 

Важным фактором, обеспечившим результат, стало объединение специалистов различных компетенций. Сотрудники ИЦиГ обладают необходимым опытом получения жизнеспособных эмбрионов кошачьих путем ЭКО, что само по себе непростая задача, а также общим пониманием того, какие биологические процессы происходят в ходе криоконсервации организмов. Их коллеги из ИАиЭ создали оборудование, позволяющее буквально заглянуть внутрь живых клеток в процессе их охлаждения с использованием метода комбинационного рассеяния света. Это позволило наблюдать за происходящим в режиме реального времени, а также изучать биофизические процессы во внутриклеточных липидных гранулах.

«В ходе наблюдений удалось зафиксировать переход липидов внутри эмбриона и внутри ооцита домашней кошки из одного фазового состояния в другое, и мы смогли определить важные параметры этого процесса», — рассказал Сергей Амстиславский.

Полученные данные, по словам ученых, имеют как фундаментальное значение для криобиологии, так и практическую ценность. С прикладной точки зрения детальное изучение происходящих в клетках процессов во время замораживания поможет сделать криоконсервацию более управляемой и повысит процент жизнеспособных эмбрионов и яйцеклеток после размораживания у тех видов домашних и диких животных, которые являются проблемными в этом отношении. Например, для диких родственников домашней кошки — криоконсервация их эмбрионов и в особенности яйцеклеток до сих пор является большой проблемой. 

Важна и фундаментальная значимость этих исследований в плане разработки теоретических основ роли внутриклеточных липидов в процессах криоконсервации. Изучение влияния таких липидов на разнообразные процессы в настоящее время особенно актуально в связи с «пандемией ожирения» у людей. Кошки, точнее их эмбрионы, оказались очень удобной моделью для такой работы. В частности, ученые намерены посмотреть, как будет происходить развитие зародышей после искусственного снижения уровня липидов.

Одновременно ученые намерены насытить липидами эмбрионы мыши (в обычных условиях они отличаются низким содержанием жировых соединений, и потому переживают заморозку намного лучше). Получившаяся экспериментальная модель позволит изучить «зеркальную» ситуацию, а именно — приведет ли насыщение липидами эмбрионов мыши к их большему повреждению в ходе замораживания. Такой двусторонний подход должен дать более объективную картину происходящего обмена веществ с участием липидов на ранних стадиях эмбрионального развития и поведения внутриклеточных липидных гранул в криогенных процессах.

Пресс-служба ФИЦ ИЦиГ СО РАН

Новосибирские ученые работают над криоконсервацией эмбрионов краснокнижных животных - видеосюжет / ГТРК Новосибирск

 

Источники

Сибирские ученые развивают методы криоконсервации половых клеток и эмбрионов
Наука в Сибири (sbras.info), 27/03/2019
Опыты на кошках помогли ученым Академгородка продвинуться в криоконсервации
Академия новостей (academ.info), 27/03/2019
Сибирские ученые развивают методы криоконсервации половых клеток и эмбрионов
Институт автоматики и электрометрии (iae.nsk.su), 28/03/2019
Как заморозить богатый липидами эмбрион
Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (bionet.nsc.ru), 28/03/2019
Как заморозить эмбрион
Академгородок (academcity.org), 28/03/2019
Новосибирские ученые развивают методы криоконсервации живых организмов
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 30/03/2019
Сибирские ученые развивают методы криоконсервации половых клеток и эмбрионов
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 29/03/2019
"Кошка за мышкой": решаем проблему консервации "жирных" половых клеток и эмбрионов
Наука из первых рук (scfh.ru), 29/03/2019
Новосибирские ученые работают над криоконсервацией эмбрионов краснокнижных животных
ГТРК Новосибирск, 02/04/2019
Новосибирские ученые работают над криоконсервацией эмбрионов краснокнижных животных
Mirtesen.sputnik.ru, 02/04/2019
Новосибирские ученые работают над криоконсервацией эмбрионов краснокнижных животных
Вести.ru, 02/04/2019
Эмбрионы редких животных замораживают сибирские ученые
Все новости Новосибирской области (vn.ru), 02/04/2019
Крионовый ковчег: тысячи эмбрионов животных заморозили ученые СО РАН
Официальный сайт г. Новосибирск (nsknews.info), 02/04/2019
Эмбрионы редких животных замораживают сибирские ученые
Новости@Rambler.ru, 02/04/2019
Крионовый ковчег: тысячи эмбрионов животных заморозили ученые СО РАН
Новости Новосибирска (novosibirsk-news.net), 02/04/2019
Эмбрионы редких животных замораживают сибирские ученые
Новости Новосибирска (novosibirsk-news.net), 02/04/2019
Сибирские ученые создадут технологию заморозки эмбрионов редких животных
The world news (theworldnews.net), 02/04/2019
Сибирские ученые создадут технологию заморозки эмбрионов редких животных
Российская газета (rg.ru), 02/04/2019
Сибирские ученые создадут технологию заморозки эмбрионов редких животных
Новости@Rambler.ru, 02/04/2019
Новосибирские ученые работают над криоконсервацией эмбрионов краснокнижных животных
Новосибирские новости (nscn.ru), 02/04/2019
Ноев ковчег в пробирке
Россия 1 # Вести, 03/04/2019
Новосибирские исследователи изучают процессы криоконсервации эмбрионов
Вся экология (ecoportal.su), 03/04/2019
Сибирские ученые работают над заморозкой эмбрионов редких животных
RuNews24 (runews24.ru), 02/04/2019
Сибирские ученые работают над заморозкой эмбрионов редких животных
Новости@Rambler.ru, 02/04/2019
Заморозить, чтобы сохранить
СТС-Мир, 01/04/2019

Похожие новости

  • 29/12/2018

    Провожая 2018-й: об интересных, ярких и значимых исследованиях сибирских ученых

    ​Специалисты из лаборатории биоинформатики Института вычислительных технологий СО РАН разработали программное обеспечение для создания моделей организма человека и его частей, например сердечно-сосудистой системы.
    1065
  • 28/07/2017

    Нестоличная наука: новгородские викинги, миниатюрный лазер и нейросеть-кардиолог

    ​​Робот-разведчик, древняя птица, рентгеновская линза и другие открытия и разработки российских ученых, сделанные вне Москвы и Санкт-Петербурга. Великий Новгород Уникальное кладбище X-XI веков обнаружила экспедиция Института археологии РАН при раскопках в центре Новгорода.
    954
  • 16/05/2016

    Криоконсервация: в бережных объятиях холода

    ​Криоконсервация — научное направление, которое набирает сегодня всё большую популярность. Она позволяет, «зарезервировать» на будущее клетки, культуры, ткани, сохранять редкие линии лабораторных мышей и исчезающие виды животных.
    1242
  • 28/03/2018

    Сибирские ученые измерили жирность кошачьих эмбрионов

    ​Полученные данные позволят усовершенствовать технологии криоконсервации яйцеклеток и эмбрионов редких хищников, что поможет восстановлению их численности. Исследователи из Института цитологии и генетики и Института автоматики и электрометрии (оба относятся к Сибирскому отделению РАН и расположены в Новосибирске) опробовали новый способ оценки количества и состояния липидных (жировых) капель в замороженных ооцитах, яйцеклетках и эмбрионах домашних кошек (Felis catus domesticus).
    485
  • 04/02/2019

    На века: эксперименты длиною в сотни лет, которые все еще не закончены

    Более полувека новосибирские генетики одомашнивают черно-бурых лисиц, австралийские физики 90 лет наблюдают за капающей смолой, а американские ботаники столетие с лишним регулярно выкапывают семена и изучают их свойства.
    191
  • 22/09/2017

    В Новосибирской области начнут контролировать посевы с помощью спутников

    ​Комплексную систему по контролю за состоянием посевов, предложенную учеными новосибирского Академгородка, опробуют с 2018 года. Экспертам на полях будут помогать беспилотники и спутники, сообщил в четверг в пресс-центре ТАСС в Новосибирске ведущий научный сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН Дмитрий Афонников.
    743
  • 14/05/2018

    Пресс-конференция, посвященная программе Городских дней науки в Новосибирске

    ​В ТАСС (Новосибирск) 15 мая в 12:00 состоится пресс-конференция, посвященная программе Городских дней науки, а также продвижению крупных научно-производственных проектов. Об основных мероприятиях с 17 по 19 мая, организованных мэрией Новосибирска, Сибирским отделением РАН и предприятиями города расскажет начальник департамента промышленности, инноваций и развития предпринимательства мэрии Новосибирска Александр Люлько.
    750
  • 16/05/2018

    В Новосибирске состоялась пресс-конференция, посвященная продвижению крупных научно-производственных проектов Сибирского отделения РАН

    В Новосибирске в одиннадцатый раз стартовали городские Дни науки. В этом году они проходят под лозунгом «Новосибирск – научная столица России» (именно такое определение городу дал президент страны во время посещения Академгородка в феврале этого года).
    768
  • 26/12/2017

    Новосибирские учёные изучили фазовое состояние липидов в замораживаемых преимплантационных эмбрионах мыши

    Исследуя процессы замораживания эмбрионов ранних стадий, сотрудники Института автоматики и электрометрии СО РАН и ФИЦ Института цитологии и генетики СО РАН изучили, как меняется фазовое состояние липидов преимплантационных эмбрионов мыши, замораживаемых при криоконсервации.
    767
  • 27/07/2017

    Учёные ИЛФ СО РАН разрабатывают методы диагностики диабета с помощью терагерцового излучения

    Исследователи из Института лазерной физики СО РАН развивают метод импульсной терагерцовой спектроскопии для диагностики сахарного диабета по характеристикам воды в плазме крови. Также учёные работают над созданием технологии неинвазивного определения этого заболевания.
    1053