Antarktika ahtapotları dünyanın en soğuk okyanusunda donmadan yaşarlar.Nasıl? Bilim uyarısı
Antarktika ahtapotları dünyanın en soğuk sularında yaşar Tepe sıcaklıkları 10 °C’de (50 °F) ve sıklıkla yaklaşık -2 °C’ye (28 °F) düşüyor. Bu “soğukkanlı” canlıların bu kadar zorlu koşullarda nasıl hayatta kaldıkları bir sırdı.
Cinsinden tuhaf ahtapotlar parelidon Son zamanlarda kalplerinin üçünü de kullandıkları ortaya çıktı Özel bir tür mavi kanın infüzyonu Antarktika gibi aşırı soğuk ortamlarda bile dokulara oksijen sağlarlar.
Diğer birçok türe benzer Sürekli olarak aşırı soğuk suda yaşamakBu ahtapotlar Aynı zamanda öyle görünüyor ABD deniz biyolojisi laboratuvarının yaptığı bir araştırmaya göre “soğuğa uyum sağlayan” enzimler.
Bu proteinler çok sayıda biyokimyasal reaksiyonda önemli bir rol oynar. Antarktika organizmalarının benzersiz esneklikleri, düşük sıcaklıklarda bile işlevlerini yerine getirmelerine olanak tanırken, daha yumuşak ahtapotlardaki enzimler Yüzde 25 yavaşlama Benzer aşırılıklar karşısında.
Bağırsaklarımızda besinleri parçalayanlar gibi çözünebilir enzimler, içerdikleri spesifik reaksiyonlar nedeniyle farklı sıcaklıklara daha kolay uyum sağlayabilir. Ancak vücuttaki her enzim bu kadar esnek olamaz. Bazıları, “etki koşullarının” çok daha sıkı olduğu hücre zarlarına gömülüdür.
Bu protein “pompaları” veya kanalları, önemli iyonları hücrenin içine ve dışına taşıyarak, enerjinin yayılmasına izin veren gradyanlar yaratır.
Peki bu spesifik enzimler Antarktika soğuğuyla nasıl başa çıkıyor?
Porto Riko Üniversitesi Deniz Biyolojisi Laboratuvarı ve ABD Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü’nden araştırmacılar ayrıntılara girmeye karar verdi.
İki model oluşturdular: Biri Antarktika ahtapotlarında bulunan sodyum-potasyum pompası enzimine dayanıyor (parelidonDiğeri ise iki benekli ahtapot adı verilen ılıman bir türde bulunan aynı pompaya dayanır (Ahtapot bimaculatus).
Yazarlar Bu enzimi seç Çünkü hücrenin enerji kaynağı olan bir molekül adenosin trifosfat (ATP) karşılığında üç sodyum iyonu ihraç edip iki potasyum iyonu ithal eder. Bu değişim hücre uyarılabilirliği ve çözünen maddelerin taşınması için gereklidir.
“Merkezi önemi göz önüne alındığında,… [sodium-potassium pump] “Farklı termal ortamlarda verimli bir şekilde çalışabilmesi için güçlü bir seçim altında olması gerekir.” Açıklıyor.
Ekibin beklediği gibi, Antarktika pompası -1,8 santigrat derecede ılıman sıcaklıktaki pompadan daha iyi performans gösterdi. Soğuğa karşı çok daha az duyarlıydı.
Antarktika pompasını oluşturan yapı taşları veya amino asitler, ılıman ahtapot türlerinde bulunanlardan biraz farklıdır.
Araştırmacılar Antarktika’daki amino asit dizisinde mutasyonun soğuğa karşı direnç kazandırdığı 12 pozisyon saydılar.
Araştırmacılar, bu mutasyonları tek tek modele ekleyerek, özellikle üç mutasyonun birlikte çalışarak pompanın soğuğa karşı direncinin çoğunu sağladığını keşfettiler.
Ayrıca bu mutasyonların çoğu, pompa ile hücre zarının geri kalanı arasındaki arayüzde lokalize olmuştur.
L314V pozisyonundaki bir mutasyon, grupta en büyük etkiye sahipti. Bu olmadan pompa artık donma noktasına yakın sıcaklıklarda çalışmaz.
Araştırmacıların bu mutasyonun ardındaki ayrıntıları daha fazla incelemesi gerekecek, ancak bu spesifik konumdaki bu farklı amino asidin, bir şekilde pompaya hücre zarı içinde manevra yapması için ekstra alan vermesi mümkün.
ABD Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü’nden biyofizikçi Miguel Holmgren, protein ile zar arasındaki arayüzün bu tür modifikasyonların yeri olmasına şaşırmadı.
“Bize mantıklı geliyor” dedi ki.
Yazarlar şimdi Antarktika ahtapotlarındaki protein pompalarının aşırı soğuk sıcaklıklarda hücreleri nasıl aktif tuttuğuna dair daha fazla deney yapmayı umuyorlar.
Çalışma şu tarihte yayınlandı: İnsanlarla.
