Холодо-адаптивные ферменты байкальских амфипод могут найти применение в генной инженерии
В молодежной лаборатории стресс-физиологии и перспективных биотехнологий НИИ биологии Иркутского государственного университета изучают особенности адаптации байкальской и голарктической фауны беспозвоночных при сезонном похолодании.
Исследование ученые проводят на амфиподах — отряде ракообразных, который насчитывает в Байкале более 350 видов. Большинство видов байкальских амфипод — эндемики (встречаются только в определенном регионе), доминируют по численности и биомассе среди беспозвоночных и служат основным источником питания для рыб Байкала.
«Известно, что байкальские амфиподы сохраняют активность в зимний период, тогда как голарктический вид Gammarus lacustris впадает в оцепенение. Почему? Решая этот вопрос, я измеряла в образцах амфипод активность шести ключевых метаболических ферментов. В результате удалось показать, что байкальские эндемичные виды обладают метаболическими адаптациями к низкой температуре по сравнению с голарктическими амфиподами G. lacustris», — пояснила автор исследования Юлия Широкова.
Полученные знания ученые смогут использовать в будущем: прогнозировать влияние изменения температуры на чувствительные организмы, населяющие экосистемы древних озер. Практическая значимость исследований — в разработке новых эффективных методов биомониторинга экосистемы Байкала.
Исследования биохимических адаптаций к низким температурам нужны для выявления новых молекул и биологических катализаторов, повышающих холодоустойчивость организмов. Такими молекулами могут стать ферменты, многократно ускоряющие биохимические реакции. После выявления холодо-адаптированных ферментов и оценки их активности при разных условиях среды с помощью генно-инженерных методов можно встроить гены этих ферментов в бактерии и синтезировать в большом количестве ферментативные препараты.