Sjećanja izranjaju netaknuta iz kriogenog stroja za uskrsnuće

Mnoge životinje mogu preživjeti dulja razdoblja izlaganja temperaturama smrzavanja. Da bi to učinili, vode sofisticirani program 'zamrzavanja' na putu u smrznuto stanje i još jedan program 'odmrzavanja' na odlasku. Iako je postignut napredak u smrzavanju i odmrzavanju životinja kojima nedostaju ovi ugrađeni hladni odgovori na preživljavanje, nije jasno rečeno hoće li se važne funkcije više razine, poput memorije, pojaviti neozlijeđene. Dvoje istraživača, Natasha Vita-More i Daniel Barranco, sada su prvi put dokazali da kriogeno suspendirani crvi nakon reanimacije zadržavaju specifična stečena sjećanja.

Da biste to učinili, istraživači prvo obučeni crvi da se presele na određena područja kad su osjetili miris benzaldehida (sastojka bademovog ulja). Nakon savladavanja ovog novog zadatka, crvi su okupani u otopini krioprotektora na bazi glicerola i stavljeni u duboko smrzavanje. Kad su se crvi otopili, sjetili su se svog posla i preselili su se na pravo mjesto kad je naišao benzaldehid. Istraživači su uspoređivali dvije različite metode hlađenja: Prva se temeljila na staromodnom načinu zamrzavanja stanica ili organa - niskoj koncentraciji krioprotektora i polagani ciklus hlađenja / odmrzavanja. Drugi način bio je agresivniji postupak poznat kao vitrifikacija.



Vitrifikacija zahtijeva veću koncentraciju krioprotektora, ali zamrzavanje i odmrzavanje vrši se tako brzo da oštećeni kristali leda nemaju puno šanse za stvaranje. Samo oko trećine crva koji su smrznuti sporo metodom zapravo preživi, ​​dok će gotovo svi vitrificirani preživjeti. Iznenađujuće su Vita-More i Barranco otkrili da crvi smrznuti bilo kojom metodom zadržavaju odgovarajuću memoriju za ono što treba učiniti.



Crv

Iako je sve to dobra vijest za krioniku, ako očekujemo da će krhki filamenti i nježne ekscesije mnogo većih živčanih sustava (poput našeg) preživjeti takvo iskušenje netaknuto, bit će potrebno malo više njege. Da biste izvana dopremili krioprotektant u sve kutove većeg tijela, općenito trebate ispustiti krv i novu otopinu upumpati kroz krvožilni sustav. Iako bi to moglo funkcionirati prilično dobro ako se pravilno izvede, problem je na drugoj strani - naime, povratak krioprotektora.



Životinje poput arktičkih riba, žaba ili insekata mogu preživjeti višestruke cikluse smrzavanja / odmrzavanja jer to rade odozdo prema gore, a ne odozgo prema dolje. Drugim riječima, svaka ćelija ima lokalnu kopiju protokola zamrzavanja koja je za nju jedinstveno napisana. Stanica stoga može proizvesti ili uvesti ne samo krioprotektante i pripadajuće pomoćne dodatke koji su joj potrebni, već i izrađivati ​​i izvoziti proizvode koji su potrebni organu domaćinu stanice (koji zauzvrat moraju biti dostavljeni ostalim organima koji zahtijevaju od organa domaćina) .

Ako je sve što je bilo potrebno za preživljavanje smrzavanja bilo da bi svaka stanica odmotala nekoliko milijuna kopija proteina protiv smrzavanja, sintetizirala glicerol koji blokira kristal leda ili uvezla glukozu, tada bi se za to mogli lako pripremiti određeni genetski aranžmani. Mogla bi se spojiti nova DNA, zajedno s toplo promoviranim 'promotorima' kako bi se proteini smrzavanja pravilno suzbili tijekom sretnih vremena.

Nažalost, stvari zapravo ne funkcioniraju tako. Djed Mraz ne ispunjava narudžbu za 10.000 saonica ako na Sjevernom polu nema drveća. Na isti način, stanice vjerojatno ne bi mogle ispuniti zahtjeve koje bi postavila masivna, gotovo trenutna sinteza proteina protiv smrzavanja, osim ako cijeli njezin genom ili barem oni geni u kritičnim metaboličkim ciklusima koji opskrbljuju gradivne blokove (i nakon toga ih razgrađuju) , na sličan su način prilagođeni istovremeno kroz duboko evolucijsko vrijeme. U slučaju proteina protiv smrzavanja, čini se da su izvorni proteini evoluirali iz probavnih tripsina u crijevima, vjerojatno da bi se nosili s tekućinama osjetljivim na hladnoću koje bi se tamo trebale nakupljati.



Bića koja sintetiziraju druge krioprotektante poput glicerola ili glukoze imaju svoje posebne potrebe. Operativni sustav na razini organizma mora biti uključen tako da svaki organ opskrbljuje potrebnim, a zatim se isključuje u pravom slijedu, tako da najvažnije funkcije ostaju na mreži do kraja. Na primjer, na niskoj temperaturi, arktičke žabe proizvode poseban oblik inzulina kako bi stimulirale stanice da ždrijele od glukoze koja je opskrbljena krvlju. Taj redoslijed glukoze mora popuniti jetra, koja ga je mukotrpno spakirala u oblik velikih molekula glikogena, koje se sada moraju razbiti pokretanjem njihovog programa metaboličke sinteze obrnuto. Kad dođe proljeće i žaba se zagrije, višak glukoze mora se brzo ukloniti iz stanica prije nego što ugrozi proteine, a zatim reciklirati izlučivanjem bubrega i na kraju pohraniti u mjehur.

Kad se kristal leda stvori, oni obično započnu u izvanstaničnim regijama, tjerajući otopljene molekule tamo distribuirane u gustu skupinu. Sljedeća visoka koncentracija osmotski izvlači vodu iz unutrašnjosti ćelija i zaglavljuje stvari tamo gore. U bićima prilagođenim smrzavanju, tijelo preusmjerava suvišnu vodu u razne 'sigurne' odjeljke, gdje se njime bave razni mehanizmi, svi visoko isplanirani i rutinski izvršeni.

Pokazivanje da mozak crva može umjetnim putem podnijeti smrzavanje odozgo prema dolje važan je korak ka tome da se isto učini i za veće organizme. Ako se više istraživača javi tamo gdje su Vita-More i Barranco sada vodili, preživjela krionska suspenzija na kraju će možda biti uvriježena za one koji bi to željeli.

Copyright © Sva Prava Pridržana | 2007es.com