Глубоководные рыбы приспособились к давлению на молекулярном уровне
Белки рыб, обитающих у дна океана под большим давлением, оказались защищены молекулами триметиламиноксида. Это соединение хорошо связывает воду и не позволяет биологическим молекулам терять правильную трехмерную форму и разрушаться.
Биосфера Земли простирается от многокилометровой высоты в атмосфере, где можно обнаружить лишь бактерии, до самых глубоких частей Мирового океана, населенных специфическими животными. Помимо этого, отдельные микробы освоили толщу горных пород на большом расстоянии от поверхности.
Эти жители пограничных областей биосферы вынуждены приспосабливаться к экстремальным условиям, в которых другие организмы долго не протянут. Их так и называют — экстремофилы: например, термофилы выносят очень высокую температуру, криофилы — наоборот, низкую, а барофилы, или пьезофилы, приспособлены к обитанию в условиях высокого давления.
Таковы рыбы и прочие животные, обитающие на многокилометровой глубине в океане. Их можно обнаружить даже в самой глубокой его части — в Марианской впадине, на расстоянии более 11 километров от поверхности. Это причудливые создания, которые приобрели в процессе эволюции специфические адаптации к жизни под давлением в 1,1 килобара, или свыше тысячи атмосфер. Подобные изменения затрагивают и морфологию обитателей глубин, и их поведение, и даже функционирование их белков.
Поэтому исследователи из Великобритании, авторы новой статьи в журнале Communication Chemistry, решили разобраться с адаптациями глубоководных рыб на молекулярном уровне.
Ученые отмечают, что при экстремальных значениях давления у морских жителей возникают проблемы с их биологическими молекулами. Они начинают терять стабильность, что сперва приводит к небольшой потере в объеме (компактизации молекул) — примерно на один процент. При давлении два килобара белки хуже олигомеризуются, то есть медленнее образуют состоящие из нескольких молекул агрегаты. Затем при давлении в четыре килобара белки начинают денатурировать — терять правильную трехмерную форму, определенную аминокислотной последовательностью и необходимую для их работы. В итоге во внутренние полости белковых молекул попадает все больше воды, что «не предусмотрено» в конструкции биомолекул и здорово их портит.
Чтобы уберечь свои белки от этих нежелательных процессов, барофилы синтезируют особые молекулы — пьезолиты. Это растворимые в виде соединения, способные к сжатию, такие как триметиламиноксид, или триметиламин N-оксид (ТМАО).
Молекулы TMAO окружают белки и связывают воду на их поверхности. Авторы статьи исследовали этот процесс с помощью метода нейтронного рассеяния и компьютерного моделирования молекул.
Оказалось, особенно подходящая для связывания воды структура ТМАО образует множество водородных связей благодаря своей несущей заряд части — нитрозогруппы. Это делает окружающую белки воду более упорядоченной, а ее молекулы — менее подвижными. В итоге раствор и погруженные в нее белки меньше изменяются при росте давления до экстремальных значений.
Ученые также отметили, что содержание ТМАО в тканях различных рыб тем выше, чем глубже они живут.
Telegram 
Дзен 
VK Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии