09.03.2023
Биофотоника: учёные ИАиЭ СО РАН провели исследования на преимплантационных эмбрионах мыши
Рубрика РНФ
В лаборатории спектроскопии конденсированных сред ИАиЭ СО РАН продолжается реализация гранта РНФ, связанная с экспериментами клеточного метаболизма эмбрионов мыши с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС) дейтерированных меток, а также изучение процессов и последствий при криоконсервации.
Учёные из ИАиЭ СО РАН провели исследование на преимплантационных эмбрионах мыши и получили информацию о влиянии криоконсервации на метаболизм соединений разных классов.
«Основное направление работы – расширение возможностей и области применения спектроскопии дейтерированных меток. Дейтерированные метки позволяют отслеживать судьбу соединений внутри биологических клеток, сигнал от которых трудно выделить на фоне большого количества образующих клетку прочих веществ. Мы провели эксперименты с аминокислотами, жирными кислотами, глюкозой, тяжелой водой и охарактеризовали их накопление и химические трансформации в процессе развития эмбрионов, – рассказывает кандидат физико-математических наук Константин Окотруб. – Наше исследование выявило неспособность эмбрионов мыши развиваться в растворах с тяжелой водой (D2O), поэтому мы провели дополнительные эксперименты на дрожжевых клетках, в ходе которых обнаружили, что дрожжи, культивированные в анаэробных условиях, вырабатывают этанол с замещениями дейтерия. Спектры КРС позволили определить конкретные места замещений и предположить этапы гликолиза, на которых происходит замещение водородов. Мы сравнили скорость накопления дейтерия в дрожжевых клетках, культивируемых в аэробных и анаэробных условиях, и оказалось, что степень дейтерирования коррелирует с активностью клеточного метаболизма. Это подкрепляет предположение о том, что активность метаболизма клеток можно изучать по интенсивности линий КРС, связанных с дейтерированием белков, липидов, синтезируемых в присутствии тяжёлой воды».
Второе направление исследования в рамках РНФ связано с процессами криоконсервации — технологии низкотемпературного охлаждения и отогрева биологических объектов с сохранением их жизнеспособности. Работа по криоконсервации проводилась совместно с ИЦиГ СО РАН. В эксперименте с дейтерированной стеариновой кислотой было обнаружено, что для клеток, переживших криоконсервацию, наблюдается повышенное потребление жирных кислот, которое при всём этом, является краткосрочным. Исследование не выявило значимого влияния криоконсервации на синтез белков и потребление глюкозы.
В рамках гранта также ведутся работы, связанные с изучением влияния криопротекторов на биологическую мембрану и их транспорт через клеточную мембрану. Ведутся разработки методов для модификации клеточных мембран, которые позволят увеличить устойчивость клеток к криоконсервации.
Проводимые в рамках проекта исследования развивают как возможности спектроскопии КРС в качестве инструмента для получения фундаментальных знаний, так и дают новые знания о процессах, протекающих при криоконсервации.
Пресс-служба ИАиЭ СО РАН
Пресс-релиз в формате pdf
