Hyperprolinemické larvy mušky Chymomyza costata (Drosophilidae) přežívají kryoprezervaci v kapalném dusíku

15. 8. 2011

Larva drosofily Chymomyza costata je pravděpodobně nejkomplexnějším známým organismem ze skupiny mnohobuněčných živočichů, který přežívá ponoření do kapalného dusíku (-196 °C) v plně hydratovaném stavu. Pro dosažení této schopnosti je základní a postačující podmínkou vstup do diapauzního stavu (23% přežití do stádia dospělce), i když následná chladová aklimace tuto schopnost dále zlepšuje (62% přežití). Profilováním aklimačních změn v koncentracích u 61 různých metabolitů jsme identifikovali prolin jako metabolit s výsadním postavením, jelikož jeho koncentrace během přechodu do diapauzy a následné chladové aklimace vzrostly z  20 mM na 147 mM. Zvyšování koncentrace prolinu v tkáních larev pomocí potravy obohacené prolinem významně korelovalo se zlepšováním tolerance k promrznutí. Analýza pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie naznačila, že vysoká hladina prolinu, v kombinaci s relativně nízkým obsahem osmoticky aktivní vody a s mrazovou dehydratací tkání, zvyšují tendenci tělních tekutin k přechodu do skelné fáze (vitrifikaci) a tím pravděpodobně omezují poškození způsobená extrémně nízkými teplotami.

Košťál V., Zahradníčková H., Šimek P. (2011) Hyperprolinemic larvae of the drosophilid fly, Chymomyza costata, survive cryopreservation in liquid nitrogen. PNAS 108 (32): 13041-13046.