Οι επιστήμονες αναρωτήθηκαν αν είναι δυνατόν να μελετήσουν την ανθρώπινη ψυχική ασθένεια στα φυτά. Κατά τη διάρκεια του νέου
«Πριν από αρκετά χρόνια άρχισα να ενδιαφέρομαιτην ιδέα ότι κάθε ζωντανός οργανισμός πρέπει να έχει κάποια ομολογία, μια ομοιότητα στο πώς φαίνονται ή τι κάνουν», δήλωσε ο Tamas Horvath, ανώτερος συγγραφέας της μελέτης.
Όταν άρχισε να μελετά τη συμπεριφορά και τα μιτοχόνδρια -εξειδικευμένες δομές μέσα στα κύτταρα που παράγουν ενέργεια—τότε συνέχισα να σκέφτομαι αυτήν την ιδέα οι επιστήμονες θεώρησαν ότι αν άλλαζαν τα μιτοχονδριακά γονίδια σε ένα ζώο και έβλεπαν τι άλλαζε στη συμπεριφορά του και μετά δοκίμαζαν το ίδιο πράγμα με παρόμοια γονίδια στα φυτά, τότε τελικά το έκαναν. είναι δυνατόν να κατανοήσουμε καλύτερα την ανθρώπινη συμπεριφορά μελετώντας τα φυτά Νέα εργασία φέρνει τους επιστήμονες πιο κοντά στη δημιουργία ενός «φυτού με σχιζοφρένεια».
«Αν αναπτυχθεί ένα τέτοιο μοντέλο, τότεεναλλακτικά είδη, όχι μόνο θηλαστικά, με τα οποία μπορούμε να εξερευνήσουμε πτυχές της ανθρώπινης συμπεριφοράς», εξηγεί ο επιστήμονας. Σημείωσε ότι ο στόχος της συγκριτικής ιατρικής είναι να δει πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν μη ανθρώπινα μοντέλα για τη μελέτη της ανθρώπινης κατάστασης.
Για μια νέα μελέτη, ο Tamas Horvath και ο δικός τουΟι συνάδελφοι μελέτησαν το μιτοχονδριακό γονίδιο (Friendly Mitochondria, ή FMT), το οποίο βρέθηκε σε ένα μικρό ανθοφόρο φυτό Arabidopsis thaliana. Αποδείχθηκε ότι ήταν πολύ παρόμοιο με το ομόλογο Clustered μιτοχονδρίων ή γονίδιο CLUH που βρέθηκε σε ποντίκια.
Τα μιτοχόνδρια ρυθμίζουν σημαντικές λειτουργίες όπως π.χτου μεταβολισμού και είναι κρίσιμα για τη διατήρηση της υγείας τόσο στα φυτά όσο και στους ανθρώπους, τα δυσλειτουργικά μιτοχόνδρια μπορούν να επηρεάσουν την ανάπτυξη και να οδηγήσουν σε ασθένειες, συμπεριλαμβανομένων νευροεκφυλιστικών ασθενειών όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ, η νόσος του Πάρκινσον, η νόσος του Χάντινγκτον και η σχιζοφρένεια.
Για τη μελέτη, οι επιστήμονες συνέκριναν τυπικάφυτά, φυτά χωρίς FMT και φυτά με υπερδραστήριο FMT, για την καλύτερη κατανόηση του ρόλου του γονιδίου. Βρέθηκε ότι η συμπεριφορά του επηρεάζει πολλά σημαντικά χαρακτηριστικά των φυτών, όπως η βλάστηση των σπόρων, το μήκος της ρίζας, ο χρόνος άνθησης και η ανάπτυξη των φύλλων.
Εξέτασαν επίσης δύο σημαντικές συμπεριφορές φυτών.
Το πρώτο ήταν μια αντίδραση στο στρες του αλατιού.Όταν υπάρχει πάρα πολύ από αυτό στο περιβάλλον, τα φυτά τείνουν να σταματήσουν τη βλάστηση, να καθυστερήσουν την ανθοφορία και να διαταράξουν την ανάπτυξη των ριζών. Το FMT βρέθηκε να είναι κρίσιμο για αυτήν τη συμπεριφορά αποφυγής αλατιού.
Ο δεύτερος τύπος συμπεριφοράς των φυτών είναι γνωστός ωςυποναστική συμπεριφορά—κινήσεις που βασίζονται σε κιρκάδιους ρυθμούς. «Οι κιρκάδιοι ρυθμοί έχουν τεράστιο αντίκτυπο στα φυτά επειδή το φως είναι η πιο σημαντική πηγή ενέργειας τους», είπε ο Horvath.
Υποναστική συμπεριφορά για το Arabidopsisείναι πώς κινούνται τα φύλλα κατά τη διάρκεια της ημέρας και της νύχτας. Κατά τη διάρκεια της ημέρας είναι πιο επίπεδα και πιο εκτεθειμένα στον ήλιο. Τη νύχτα, όταν δεν υπάρχει ηλιακό φως, τα φύλλα σηκώνονται. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το FMT παίζει επίσης σημαντικό ρόλο σε αυτή τη συμπεριφορά ρυθμίζοντας την κίνηση των φύλλων.
Για να το συσχετίσουμε με τα θηλαστικά,Οι ερευνητές αξιολόγησαν τη συμπεριφορά διαφορετικών ποντικών, συγκρίνοντας τυπικά ποντίκια με αυτά που είχαν μειωμένο CLUH, ένα γονίδιο πολύ παρόμοιο με το FMT. Χρησιμοποιώντας ένα τεστ συμπεριφοράς στο οποίο τα ποντίκια τοποθετούνται σε ανοιχτό περιβάλλον, παρατήρησαν ότι εκείνα με χαμηλότερες ποσότητες CLUH ήταν πιο αργά και περπάτησαν μικρότερες αποστάσεις από τους ομολόγους τους.
«Τα ποντίκια είχαν την ίδια αντίδραση με τα φυτά,με μεταβλητή ταχύτητα και γενική κινητική δραστηριότητα», είπε ο Horvath. «Αυτό είναι στοιχειώδες, αλλά εξακολουθεί να δείχνει ότι υπάρχουν μιτοχονδριακοί μηχανισμοί που αποκρυπτογραφούν παρόμοιες λειτουργίες σε φυτά και ζώα». Αν και υπάρχει ακόμα πολλή δουλειά να γίνει, είναι ένα συναρπαστικό πρώτο βήμα, είπε. Φυτά όπως το Arabidopsis και τα θηλαστικά μοιράζονται πολλά παρόμοια γονίδια και κυτταρικές διεργασίες, όχι μόνο τα FMT και CLUH.
Διαβάστε περισσότερα
Διάγνωση σε ένα λεπτό: πώς η πληροφορική αλλάζει την υγειονομική περίθαλψη
Η κινεζική τεχνητή νοημοσύνη προβλέπει την πορεία των υπερηχητικών πυραύλων. Το χτύπημα αντιποίνων θα είναι μπροστά
Οι επιστήμονες βρήκαν το μεγαλύτερο φυτό: το μήκος του είναι 180 χιλιόμετρα και η ηλικία του είναι περίπου 4,5 χιλιάδες χρόνια