- A Vigói Egyetem kutatócsoportjának első alkalommal sikerült krioprezerválnia az Aurelia aurita medúza lárváit.
- A protokoll lehetővé teszi az ephyrák lefagyasztását és kinyerését, amelyek felolvasztás után is folytatják fejlődésüket.
- Az előrelépés új utakat nyit a kocsonyás zooplankton megőrzésében és az éghajlatváltozás hatásainak tanulmányozásában.
- A lehetséges alkalmazások kiterjednek az akvakultúrára és a biomedicinára, különösen a magas víz- és kollagéntartalmú szövetekben.
Egy csoportja a Vigói Egyetem kutatói elért valamit, amit eddig gyakorlatilag lehetetlennek tartottak: hatékony protokollt dolgozott ki a fagyasztásra és a helyreállításra. medúza lárvák anélkül, hogy elveszítenék a folyamatos növekedés képességét. Ez egy olyan mérföldkő, amely felemeli ezt a galíciai csapatot a tengeri kriobiológia nemzetközi térképére.
Az elért haladás, Az UVigo Mariña Kutatóközpontja (CIM).Ez új lehetőségeket nyit meg a rendkívül törékeny, 96%-ot meghaladó víztartalmú tengeri élőlények, például a medúzák hosszú távú védelmére. Aurelia auritaA tudományos érdekességen túl a munka konkrét alkalmazásokra is rámutat a biológiai sokféleség megőrzésében, az akvakultúrában és középtávon akár a biomedicinában is.
Úttörő eredmény a tengeri krioprezervációban
A laboratóriumi csapat CryoLab, a CIM EcoCost csoportjától[A kutató neve] a világon elsőként fejlesztett ki egy krioprezervációs protokollt, amely az Aurelia aurita medúza első lárvaállapotú ephyrae-ivel működik. Ezek az apró, rendkívül sérülékeny lárvák lefagyaszthatók, majd felolvaszthatók, miközben megőrzik életképességüket.
Eddig a krioprezervációt némi sikerrel alkalmazták a következőkre: más tengeri gerinctelenek ivarsejtjei, embriói, lárvái és ivadékaiA medúzák azonban nagyrészt feltáratlan terület maradtak. Összetételük, a 96%-ot meghaladó víztartalom miatt különösen érzékenyek a jégkristályok képződésére, amelyek visszafordíthatatlanul károsítják a sejteket és szöveteket.
Ebben az összefüggésben az új protokoll egy olyan paradigmaváltás a tengerbiológiábanEz azt bizonyítja, hogy még a magas hidratáltságú élőlények is nagyon alacsony hőmérsékleten megőrizhetők és újraaktiválhatók anélkül, hogy elveszítenék funkcionális képességüket. Nem csak az izolált sejtek fenntartásáról van szó, hanem a teljes élőlények folyamatos fejlődésének megőrzéséről.
A tanulmányt tudományos folyóiratban tették közzé Kriobiológia, az egyik nemzetközi referencia ezen a területen, ami megerősíti a megállapítás hatását és érvényességét a kriobiológiára szakosodott tudományos közösségen belül.
Hogyan sikerült lefagyasztaniuk ilyen törékeny lárvákat?
A munkát a kutatócsoport végezte. Az EcoCost csoport kriolaborja A Vigói Egyetem Tengerkutató Központjának csapata, melynek tagjai Alba Lago, Jesús Troncoso és Estefanía Paredes tudós, aki a tengeri kriobiológiai kutatások ezen vonalát vezeti, egy olyan módszer kidolgozását tűzte ki célul, amely leküzdheti a medúzák magas víztartalma által okozott korlátokat.
Ennek elérése érdekében a csapat a következőket kombinálta: specifikus krioprotektánsok – olyan anyagok, amelyek segítenek megvédeni a sejtszerkezeteket a fagyástól – egy szabályozott és ultragyors hűtési folyamattal. Az ilyen típusú vegyületek, bár szükségesek, mérgezőek lehetnek, ha az adagokat és az expozíciós időket nem gondosan állítják be.
A projekt egyik legkényesebb aspektusa az optimalizálás volt. előszárítás és fagyasztási sebesség a jégkristályok képződésének minimalizálása érdekében. A folyamat során feleslegben lévő szabad víz tönkreteheti a sejtmembránokat, míg a túlzott kiszáradás veszélyeztetheti a lárva életképességét.
A csapat szerint mindössze néhány hónap alatt pozitív eredményeket értek el, amelyek azt mutatták, hogy a az Aurelia aurita efírjai Túlélték a folyamatot, és felengedés után folytatták normális fejlődésüket. Innentől kezdve a protokollt körülbelül egy évnyi folyamatos munka során egységesítették és finomították.
Ezzel a módszerrel a lárvák nemcsak a fagyási és felengedési fázist élik túl, hanem Megőrzik a növekedési képességüketEz alapvető fontosságú annak figyelembevételéhez, hogy a krioprezerváció valóban hatékony az egész szervezetben, és nem csak a sejtek szintjén.
Az Aurelia aurita, a kriobiológia megértésének kulcsfontosságú modellje
A munkához kiválasztott faj, a medúza Aurelia auritaNemcsak számos tengerparti ökoszisztéma jellegzetes élőlénye, hanem ideális jelölt a kriobiológiai modellorganizmussá váláshoz is. Magas víztartalma és kollagénbősége alkalmassá teszi a lágy szövetek fagyási folyamatainak elemzésére.
A tudományos cikkben a kutatók azt javasolják, hogy az Aurelia aurita új állatmodellként való felhasználása hogy tanulmányozzák, hogyan lehet krioprezerválni a magas víztartalmú sejteket, szöveteket és élőlényeket. Ezen struktúrák fagyasztás közbeni viselkedésének alapos ismerete nyomokat adhat más ökológiai vagy gazdasági szempontból érdekes tengeri fajok azonosítására.
A munka a projekt része JégMedúzaA Pontevedra Tartományi Tanács és a Vigói Egyetem által finanszírozott kezdeményezés kifejezetten a medúzák és más kocsonyás élőlények krioprezerválásának vizsgálatára irányul. A projekt platformként szolgált e kutatási irány elindításához, és a Vigói Egyetem vezető pozíciójába helyezéséhez ezen a területen.
Továbbá az Aurelia auritával szerzett tapasztalatokat más tengeri gerinctelenek, például a ... védelmének előmozdítására is felhasználják. kagylók, tengeri csiga vagy szívkagylók, Galíciában és Európa nagy részén nagy jelentőséggel bíró faj, mind ökológiai, mind gazdasági szempontból.
A csapat rámutat, hogy az eredmények azt mutatják, hogy Lehetséges komplex élőlényeket tanulmányozni és a kriobiológiában kevéssé tanulmányozott, bővítve a rendelkezésre álló ismereteket arról, hogy a különböző szövetek hogyan viselkednek extrém hideg körülmények között.
A kocsonyás zooplankton védelmére gyakorolt hatás
E munka egyik fő következménye az ex situ megőrzése kocsonyás zooplankton, egy élőlénycsoport – beleértve a medúzákat is –, amely kulcsszerepet játszik a tengeri ökoszisztémák és a táplálékláncok működésében.
A medúzalárvák krioprezerválásának lehetősége megnyitja az utat a létrehozás előtt biológiai bankok amelyek lehetővé teszik az élő anyagok hosszú távú tárolását és a rohamok epizódjainak kezelését medúza-boomEzek a bankok különösen hasznosak annak vizsgálatában, hogy az olyan tényezők, mint az éghajlatváltozás, a szennyezés vagy az élelmiszer-hozzáférés változásai hogyan befolyásolják ezeket a fajokat.
összefüggésében a tengeri biodiverzitás felgyorsult csökkenéseAz érzékeny élőlények természetes élőhelyükön kívüli megőrzését lehetővé tevő eszközök megléte kiegészítő stratégiának tekinthető az in situ védelem mellett. A krioprezerváció a különböző európai országok laboratóriumai és kutatóközpontjai közötti anyagcserét is megkönnyíti.
A Vigói Egyetem hangsúlyozza, hogy az ilyen típusú fejlesztések segíthetnek jobban megérteni a zooplankton dinamika és a környezeti nyomásokra adott válaszuk, ami elengedhetetlen a tengeri táplálékhálózatok és az óceánok termelékenységének változásainak előrejelzéséhez.
Előretekintve, a krioprezervált gyűjtemények konszolidációja válhat stratégiai menedzsment eszköz a tengeri környezet védelmével foglalkozó nemzetközi és európai szervezetek számára, lehetővé téve az egyébként elvesző genetikai erőforrások megőrzését.
Alkalmazások az akvakultúrában és az orvosbiológiai potenciálban
A természetvédelmi értékén túl ez a fejlesztés új lehetőségeket is kínál a alkalmazott kutatás az akvakultúrábanA lárvák és a korai fejlődési stádiumok krioprezervált bankokban való fenntartásának képessége megkönnyíti a kísérletek megtervezését, a genetikai fejlesztést és a különböző organizmusok változó környezeti feltételekre adott válaszának értékelését.
Az Aurelia aurita magas víz- és kollagéntartalma teszi ezt a medúzát... különösen érdekes modell az izomszövet és más lágy szövetek krioprezervációjának feltárása, ami a biomedicinában óriási érdeklődésre tart számot. Hasonló technikák, emberi szövetekhez vagy biomedicinális modellekhez adaptálva, a jövőben hozzájárulhatnak a transzplantációhoz szükséges szervek és szövetek megőrzésének javításához.
A kutató Estefanía Paredes Csapata már pályázott új projektekre, hogy tovább vizsgálja ezeket a kutatási irányokat, és együttműködést alakítson ki más országok csoportjaival. A cél a protokollok finomítása, a vizsgált fajok körének bővítése és a lehetséges orvosi alkalmazások részletesebb elemzése.
A kapcsolat között tengerbiológia, biotechnológia és orvostudomány Ez az ilyen típusú kutatások egyik erőssége. A megfagyott medúzalárva túlélését meghatározó fizikai és kémiai folyamatok lényegében megegyeznek azokkal, amelyek a szélsőséges hőmérsékletnek kitett biológiai szöveteket érintik, így ezek az élőlények nagyon értékes kísérleti tereppé válnak.
Bár még van mit fejlődnünk, mielőtt ezek az eredmények közvetlen klinikai alkalmazásokká válnának, az UVigo-n elért eredmények megerősítik azt az elképzelést, hogy a erősen hidratált rendszerek krioprezervációja Lehetséges és optimalizálható, ami néhány évvel ezelőtt még elérhetetlennek tűnt.
Ez a tudományos mérföldkő, amely Galíciában született és a Vigói Egyetemen belül fejlődött ki, egy… Előtte és utána a tengeri kriobiológiábanBemutatja, hogy a medúzalárvák lefagyaszthatók és újraaktiválhatók funkcionalitásuk megőrzése mellett, új lehetőségeket nyit meg a kocsonyás zooplankton biológiai sokféleségének védelmére, és megalapozza a jövőbeli akvakultúra- és biomedicinális alkalmazásokat, mindezt egyértelmű nemzetközi fókusz és erős európai együttműködési komponens mellett.
