Larvy octomilky Drosophila melanogaster tolerují zmrznutí

 Evoluční adaptace umožňující přežití organismu v promrzlém stavu jsou všeobecně považovány za velmi složité a komplexní. Touto schopností disponuje pouze několik málo druhů obratlovců (obojživelníků a plazů). Mezi bezobratlými živočichy je tolerance promrznutí mnohem rozšířenější a známe ji především u přezimujícího hmyzu. Naše skupina nedávno přinesla nové poznatky o základních fyziologických principech strategie tolerance promrznutí u subarktické mušky Chymomyza costata (Kostal et al., PNAS USA 108, 13 041- 046).

V našem novém článku ukazujeme, že mechanismy odhalené u mušky C. costata jsou přenositelné také na octomilku – tedy na příbuznou mušku, ale s tropickým původem, bez valné evoluční zkušenosti s chladem, a s velmi nízkou přirozenou schopností tolerovat byť i mírné zchlazení. Zjistili jsme, že k přeměně od citlivosti k chladu na toleranci promrznutí stačí překvapivě jednoduché laboratorní manipulace. Larvy tropické octomilky Drosophila melanogaster poté přežívají za podnulových teplot i když zhruba polovina jejich tělních tekutin je přeměněna v ledové krystaly. K dosažení tohoto cíle je nutné zajistit dva fundamentální předpoklady: (a) zastavit larvální vývoj, a všechny s ním spojené chladově-citlivé procesy, pomocí nízkých neletálních teplot (kviescence), a (b) zvýšit tkáňové koncentrace volné aminokyseliny L-prolinu pomocí krmení larev na dietě obohacené prolinem (kryoprezervace).