Российские ученые смогли увеличить микроскопических морских животных в пять раз

Ученые из Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН (Москва) и Университета Флориды (США) нашли способ увеличить размеры трихоплаксов — микроскопических морских животных, состоящих из пары десятков клеток, — в пять раз, не нарушая их клеточной структуры. Об этом сообщает Российский научный фонд (РНФ).

Трихоплаксы относятся к типу Пластинчатые (Placozoa) — одной из самых древних ветвей животного мира, существующей уже полмиллиарда лет. Эти крошечные организмы в 16 раз тоньше человеческого волоса и имеют упрощенное строение: у них нет ни нервной системы, ни органов. Несмотря на это, ученые предполагают, что Пластинчатые могли быть первыми обладателями клеток, напоминающих нейроны, что делает их ценными для изучения эволюции нервной системы.

Однако из-за маленьких размеров трихоплаксов изучить их внутреннюю структуру с помощью микроскопа было затруднительно. В новой работе ученые решили эту проблему с помощью органического полимера.

Исследователи сначала окрасили клетки трихоплаксов стандартным методом иммуногистохимии, чтобы метки были видны под микроскопом. Затем животных поместили в чашку Петри с фосфатным раствором, в который добавили смесь из органической соли натрия, акриламида (крахмалистого вещества, способного образовывать полимеры) и соли аммония для запуска полимеризации.

При температуре 37 °С акриламид полимеризовался, и трихоплаксы оказались «упакованы» в гель. Затем животных поместили в раствор с ферментом протеиназой К, которая расщепляет структурные белки, позволяя организму увеличиваться без деформации. После этого раствор заменили на воду, благодаря чему гель наполнился влагой и расширился, увеличивая размер трихоплаксов в пять раз.

Микроскопические снимки увеличенных трихоплаксов показали, что клеточные структуры остались неповрежденными. Ученые впервые смогли рассмотреть мелкие внутриклеточные элементы, которые раньше оставались вне зоны видимости.

«Наш метод позволяет не только увеличивать размеры организмов для исследования, но и сохранять их в течение двух месяцев при температуре +4°С. Это особенно полезно для экспериментов на орбите, когда образцы нужно доставить на Землю для последующего изучения», — отметила руководитель исследования Дарья Романова, кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории клеточной нейробиологии обучения Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН.

Метод полимеризации открывает перспективы для сохранения и транспортировки биологических образцов в экспедициях, в том числе космических. Благодаря ему можно исследовать влияние невесомости и космической радиации на живые организмы с минимальными повреждениями при транспортировке на Землю.