Červenáčkovité chrání protimrazové proteiny

Američtí a němečtí vědci odkryli dosud neznámé fungování přirozeného prostředku k ochraně proti mrazu

Je známo, že mnohé rostliny i zvířata produkují proteiny chránící proti mrazu, aby přečkali zimní období. Tyto bílkoviny se k sobě připevní jako drobné ledové krystalky. U červenáčkovitých rodu Dendroides canadensis pozorovali vědci další mechanismus molekulové protimrazové ochrany. Informovali o tom v odborném magazínu "Proceedings of the National Academy of Sciences".

„Bílkoviny tohoto druhu s protimrazovou ochranou jsou efektivnější než všechny, které doposavad znám,“ říká vedoucí výzkumu Martina Havenithová z Univerzity v Bochumi v západním Německu. Vědci usuzují, že proteiny proti zmrznutí u červenáčkovitých jsou desetkrát až stokrát účinnější než ty, jež mají ryby v arktických a antarktických mořích.

Jako tančící páry na nějakém plese

Z larev brouků extrahovali vědci antimrazové proteiny a dali část z nich do vody. Při této zkoušce za pomoci takzvaného terahertzového spektometru pozorovali, jak bude voda reagovat. Molekuly vody jsou neustále v pohybu, jak vysvětluje Havenithová. „Dělí se a spojují průměrně bilionkrát za sekundu. Je to podobné tančícím párům na bále.“ V bezprostřední blízkosti těch protimrazových proteinů se výměna molekul vody zpomalovala. Spojení mezi molekulami vody se nyní otevíralo a uzavíralo až třikrát pomaleji. „Čím klidněji se molekuly vody pohybovaly, tím nižší mohla být teplota potřebná k jejímu zmrznutí.“ Představte si to, jako když se molekuly vody roztočí v kruzích kolem té antimrznoucí bílkoviny.

Tento efekt je druhým poznaným mechanismem působení buněk proti mrazu. Ten první je znám již dlouhou dobu a spočívá v tom, že antimrznoucí proteiny se vážou na ledový krystal velikosti nanočástice, tedy na ledové jádro, které je velké jen miliontinu milimetru. V důsledku toho se nemohou přilepit další molekuly vody, které by jinak zmrzly. Takovýto ledový krystal se tedy dále nezvětšuje, i když teplota klesá. Larvy zkoumaných červenáčkovitých jsou chráněny oběma těmito mechanismy.

Zdroj informací:
1)www.spiegel.de