Forskare har upptäckt att snöflugor, små vinglösa insekter, producerar frostskyddsproteiner och genererar egen kroppsvärme för att förbli aktiva i temperaturer så låga som -6 grader Celsius. Forskare vid Northwestern University sekvenserade insekternas genom för första gången, vilket avslöjade ovanliga gener och minskad känslighet för köldsmärta. Resultaten, som publicerades den 24 mars i Current Biology, ger insikter i anpassningar till extrem kyla.
Snöflugor kryper över snötäckta ytor för att hitta partners och lägga ägg, och de trivs under förhållanden som paralyserar de flesta insekter. En studie ledd av Marco Gallio, professor i neurobiologi vid Northwestern Universitys Weinberg College of Arts and Sciences, har kartlagt flera överlevnadsmekanismer hos arten Chionea alexandriana. Forskarteamet, som leddes tillsammans med Marcus Stensmyr vid Lunds universitet i Sverige, fann att dessa insekter producerar frostskyddsproteiner som strukturellt liknar dem hos arktiska fiskar, vilka binder till iskristaller och förhindrar cellskador från frysning. De identifierade även gener kopplade till mitokondriell termogenes, vilket gör det möjligt för flugorna att alstra värme på ett sätt som liknar brun fettvävnad hos däggdjur som isbjörnar. Experiment bekräftade detta: modifierade bananflugor som uttryckte snöflugans proteiner överlevde frysning bättre, och själva insekterna höll en inre temperatur som var några grader varmare än den omgivande kylan utan att darra. Gallio noterade: 'Snöflugor tolererar inte bara kylan, de har flera sätt att motverka den.' Teamet sekvenserade snöflugans genom, vilket avslöjade många nya gener som inte finns i databaser. 'Först trodde jag att vi måste ha sekvenserat någon utomjordisk art', sade Gallio. Dessutom är ett viktigt sensoriskt protein för att upptäcka köldirritation 30 gånger mindre känsligt hos snöflugor än hos myggor eller bananflugor, vilket gör att de kan uthärda extrem stress. Stensmyr tillade: 'Snöflugor producerar istället sannolikt värme på cellulär nivå, mer likt hur däggdjur och till och med vissa växter alstrar värme.' Dessa anpassningar förklarar varför snöflugor föredrar kalla, snöiga förhållanden och drar sig undan när det blir varmare. Arbetet, som stöds av bland annat National Institutes of Health och National Science Foundation, skulle kunna ligga till grund för strategier för att skydda celler och vävnader från köldskador.
