Frostvæske beskytter biller til minus 75 grader

Første biologiske frostfroststof uden proteiner, virkningsmekanisme er stadig uklar

Upis ceramboider kan overleve op til minus 75 ° C © Institute of Arctic Biology
læst op

En tidligere ukendt frostvæske tillader en bille at overleve temperaturer ned til minus 75 ° C uden skader. Den specielle ting ved det: Det nyligt opdagede molekyle indeholder næsten intet protein og adskiller sig således fra alle tidligere identificerede biologiske stoffer med frostvæskeeffekt. Som forskerne rapporterer i tidsskriftet "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS), agerer agenten sandsynligvis direkte på cellemembranen.

Der er mange dyr i naturen, der har tilpasset sig ekstrem kulde og let kan overleve selv frysning. De er beskyttet af biologisk frostvæske, specielle molekyler, som enten forhindrer, at iskrystaller dannes eller holder de resulterende iskrystaller så små og runde, at de ikke kan skade væv. Ofte sikrer disse stoffer også, at kropsvæsker fryser uden for cellerne, men ikke selve celleindholdet.

Overlev til minus 75 ° C

Nu har Alaska Universitets biologer i Fairbanks stødt på en Alaska-baseret bug, der indeholder en meget usædvanlig frostvæske. Billen Upis ceramboides er et af de insekter, der tåler frysning af ekstracellulære væsker uden problemer. Dette sker omkring minus 28 ° C. På laboratoriet kan det dog køles ned til minus 75 ° C uden at forårsage nogen skade.

I analysen af ​​hans kemiske komponenter opdagede zoofysiolog Brian Barnes og hans kollega Todd Sformo et tidligere ukendt stof, der viste sig at være en kraftig frostvæske. Dette xylomannan-døbede molekyle består overvejende af et sukker og en fedtsyre. Dette er overraskende, fordi alle tidligere kendte biologiske frostvæske hovedsageligt indeholder proteiner.

Målrettet membranbeskyttelse?

"Det mest spændende ved denne opdagelse er det faktum, at dette molekyle repræsenterer en helt ny slags frostvæske, der fungerer anderledes og andre steder i cellen, " forklarer Barnes, direktør for Universitetets Institut for Arktisk Biologi. Men måske er denne usædvanlige sammensætning også nøglen til dens funktion. Fordi forskerne fandt, at fedtsyren i xylomannan svarer til den, der også er inkorporeret i cellemembranerne. udstilling

Denne lighed, hævder Barnes, kan muliggøre, at molekylet bliver en del af membranen og således effektivt beskytter cellen mod dannelse af iskrystaller i dets indre. Men dette er ikke meget mere end et gæt. Om hun har ret, skal yderligere undersøgelser nu vise. "Der er mange vanskelige undersøgelser forude for at finde ud af, hvor udbredt denne biologiske frostvæske er, hvordan den forhindrer frysning, og hvor den fungerer, " siger Barnes.

(Institut for arktisk biologi, 30.12.2009 - NPO)