Proteine ​​antigelo: un segreto del pesce artico per sfidare acque sotto zero

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Un pesce artico catturato dai ricercatori ha un corpo molto resistente alle temperature di congelamento. La sua capacità di sfidare le acque anche a temperature sotto lo zero è dovuta a un corpo imbottito di proteine ​​antigelo.

Il pesce è stato catturato al largo della costa della Groenlandia orientale, dove le correnti oceaniche scendono spesso al di sotto di 0 gradi Celsius.

Il sangue dei pesci usato ai tropici si congelerà in queste condizioni artiche. Il pesce polare, però, nasconde qualcosa. Le vene di molte persone sono piene di proteine ​​antigelo.

Pesce lumaca variegato, pesce lumaca a pois

È stato sequenziato l’RNA del pesce artico, un pesce lumaca variegato (Liparis gibbus), ei ricercatori hanno scoperto che la specie era farcita con proteine ​​antigelo.

Alcuni pesci brillano. Alcuni pesci producono il loro antigelo.

Il variegato pesce lumaca fa ENTRAMBI. https://t.co/HFzjpBIQsR

— Corryn Wetzel (@CorrynWetzel) 16 agosto 2022

David Gruber, un biologo della City University di New York, afferma che, in modo simile al modo in cui l’antigelo in un’auto impedisce all’acqua nel suo radiatore di congelarsi a temperature più basse, alcuni animali hanno sviluppato meccanismi incredibili che impediscono loro il congelamento, come le proteine ​​antigelo che impedire la formazione di cristalli di ghiaccio.

Ha continuato dicendo che sebbene in precedenza non fosse noto quante proteine ​​​​antigelo fossero prodotte dal minuscolo pesce lumaca, che vive nelle acque più fredde, e quanto lavoro fosse necessario.

Il pesce in questione, L. Il gibbus, chiamato anche pesce lumaca a pois, prende il nome dalle macchie nere che si possono vedere su tutto il suo corpo flaccido e marrone.

Sembra essere una specie abbastanza ordinaria. Ma ci sono molte sorprese all’interno.

Iceberg della Groenlandia

Il primo pesce polare a biofluorescenza è stato scoperto nel 2019 ed era un variegato pesce lumaca, il primo caso di una singola specie fluorescente in due colori.

Il sequenziamento dell’RNA ha ora rivelato un ulteriore segreto del pesce lumaca.

I ricercatori hanno scoperto alcune trascrizioni che specificano proteine ​​simili all’antigelo tra le moltitudini di trascrizioni sequenziate all’interno del corpo delle specie artiche e tutte queste trascrizioni erano altamente espresse.

Una trascrizione è stata una delle migliori espresse fuori dal gruppo, classificandosi nel primo 1%.

Una “trascrizione” nello studio della genetica è una copia dell’RNA di un pezzo di DNA. Istruisce una cellula su come produrre proteine ​​specifiche.

Il fatto che le trascrizioni di antigelo siano espresse così frequentemente suggerisce che il pesce lumaca apprezzi molto queste proteine. Sono probabilmente essenziali per sopravvivere a temperature sotto lo zero.

Molti altri pesci polari e subpolari così come alcuni insetti, rettili e piante hanno proteine ​​antigelo che affrontano il ghiaccio.

Proteine ​​​​antigelo nel pesce

Si pensa che queste proteine ​​​​prodotte dal fegato nei pesci impediscano ai granelli di ghiaccio di accumularsi all’interno delle cellule e dei fluidi corporei dove potrebbero diventare ostruttivi o diventare troppo grandi.

Nonostante sia relativamente debole rispetto ad altri tipi di proteine ​​antigelo, la proteina simile all’antigelo del pesce lumaca che è più altamente espressa può ancora essere cruciale per il mantenimento della biologia dei pesci.

La combinazione di proteine ​​più forti e più deboli può aiutare i pesci lumaca a mantenere la necessaria tolleranza alla temperatura per sopravvivere in acque così abrasive.

Ad esempio, mentre alcune proteine ​​antigelo potrebbero non essere sempre abbastanza forti da prevenire la crescita di granelli di ghiaccio nel sangue, potrebbero aiutare nel trasporto di lipidi insaturi, che devono viaggiare attraverso i vasi a temperature particolari.

Di conseguenza, gli autori affermano che le loro scoperte nel pesce lumaca suggeriscono che i pesci artici possono beneficiare di un’attività antigelo debole o combinata, ma almeno aiuta in questo momento.

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Declino del Mar Artico

John Sparks, un curatore dell’American Museum of Natural History, ha avvertito che dalla metà del 20° secolo, le temperature nell’Artico sono aumentate due volte più velocemente di quelle alle medie latitudini. Secondo alcuni studi, se il ghiaccio marino artico continua a scomparire al ritmo attuale, l’Oceano Artico sarà per lo più privo di ghiaccio in estate nei prossimi tre decenni. Sparks è anche coautore dello studio.

I mari artici, ha proseguito, non ospitano un’ampia varietà di specie ittiche. Secondo la loro ricerca, specie più temperate che in precedenza non potevano sopravvivere a nessuna di queste latitudini settentrionali più elevate potrebbero diventare più competitive con gli specialisti che vivono sul ghiaccio come questo pesce lumaca mentre le temperature oceaniche continuano a riscaldarsi, riferisce Science Alert.

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