Ученые затормозили биологические часы при помощи «тяжелой» воды

Работа опубликована в журнале Advanced Materials. Клетки — не только строительные блоки организма, но и крайне динамичные системы. Ученым из Лейпцигского университета (Германия) удалось значительно замедлить эту динамику при помощи так называемой тяжелой воды.

Этим термином обозначают тяжеловодородную воду, или оксид дейтерия: вместо двух атомов обычного легкого изотопа водорода она содержит два атома тяжелого — дейтерия, — а ее кислород по изотопному составу соответствует кислороду воздуха. В основном «тяжелую» воду используют для нужд электростанций.

Исследователи провели опыты на клеточных структурах и на молекулярном уровне определили взаимодействие белков и «тяжелой» воды. Добавление ее в клеточную среду повышало молекулярную внутриклеточную вязкость. В то время как морфология и фенотип клеток оставались неизменными, клеточная динамика замедлялась.

«Тяжелая» вода также образует водородные связи, но они сильнее, чем в обычной водной среде. В результате структурные белки, такие как актин, по-видимому, сильнее взаимодействуют друг с другом и ненадолго слипаются. Впечатляет то, что эффекты обратимы: клетки снова демонстрируют свои природные свойства, как только переносятся в нормальную водную среду», — комментирует открытие главный автор исследования доктор Йорг Шнаус.

Полученные знания, по мнению ученых, можно применить для сохранения жизнеспособности клеток и даже тканей. Если это также будет показано в следующих опытах, то «тяжелую» воду можно использовать, например, при трансплантации органов для более длительного их хранения.