מדענים תהו האם ניתן לחקור מחלות נפש אנושיות בצמחים. במהלך החדש
"לפני מספר שנים התחלתי להתענייןהרעיון שלכל אורגניזם חי צריכה להיות איזושהי הומולוגיה, דמיון באיך שהוא נראה או במה שהוא עושה", אמר Tamas Horvath, מחבר בכיר של המחקר.
כשהוא התחיל ללמוד התנהגות ומיטוכונדריה -מבנים מיוחדים בתוך תאים שמייצרים אנרגיה - ואז המשכתי לחשוב על הרעיון הזה. מדענים העלו תיאוריה שאם הם שינו גנים מיטוכונדריים בבעל חיים וראו מה השתנה בהתנהגות שלו, ואז ניסו את אותו הדבר עם גנים דומים בצמחים, אז בסופו של דבר זה אפשר להבין טוב יותר את ההתנהגות האנושית על ידי לימוד צמחים. עבודה חדשה מקרבת מדענים ליצירת "צמח עם סכיזופרניה".
"אם יפתחו מודל כזה, אזמינים חלופיים, לא רק יונקים, שאיתם ניתן לחקור היבטים של התנהגות אנושית", מסביר המדען. הוא ציין כי מטרת הרפואה ההשוואתית היא לראות כיצד ניתן להשתמש במודלים לא אנושיים כדי לחקור את המצב האנושי.
למחקר חדש, Tamas Horvath ושלועמיתיו חקרו את הגן המיטוכונדריאלי (Friendly Mitochondria, או FMT), שנמצא בצמח פורח קטן Arabidopsis thaliana. התברר שהוא דומה מאוד להומלוג Clustered mitochondria, או הגן CLUH שנמצא בעכברים.
המיטוכונדריה מווסתת פונקציות חשובות כגוןמטבוליזם, והם קריטיים לשמירה על הבריאות. בצמחים ובבני אדם, מיטוכונדריה לא מתפקדת יכולה להשפיע על התפתחות ולהוביל למחלות, כולל מחלות ניווניות כמו מחלת אלצהיימר, מחלת פרקינסון, מחלת הנטינגטון וסכיזופרניה אצל אנשים.
עבור המחקר, מדענים השוו טיפוסיצמחים, צמחים ללא FMT וצמחים עם FMT פעיל יתר על המידה, כדי להבין טוב יותר את תפקידו של הגן. נמצא כי התנהגותו משפיעה על מאפייני צמחים חשובים רבים, כולל נביטת זרעים, אורך השורשים, זמן הפריחה וצמיחת העלים.
הם גם בחנו שתי התנהגויות חשובות של צמחים.
הראשון היה תגובה ללחץ מלח.כאשר יש יותר מדי ממנו בסביבה, צמחים נוטים לעצור את הנביטה, לעכב את הפריחה ולשבש את צמיחת השורשים. FMT נמצא קריטי להתנהגות ההימנעות ממלח זו.
הסוג השני של התנהגות צמחים ידוע בשםהתנהגות היפונאסטית - תנועות המבוססות על מקצבים צירקדיים. "למקצבים ביממה יש השפעה עצומה על צמחים מכיוון שאור הוא מקור האנרגיה החשוב ביותר שלהם", אמר הורוואת.
התנהגות היפנוסטית עבור ארבידופסיסכך נעים העלים במהלך היום והלילה. במהלך היום הם שטוחים יותר וחשופים יותר לשמש. בלילה, כשאין אור שמש, העלים עולים למעלה. המדענים גילו ש-FMT גם משחק תפקיד חשוב בהתנהגות זו על ידי ויסות תנועת העלים.
כדי לקשר את זה ליונקים,החוקרים העריכו את התנהגותם של עכברים שונים, והשוו עכברים טיפוסיים לאלה שהפחיתו את ה-CLUH, גן דומה מאוד ל-FMT. באמצעות מבחן התנהגותי שבו עכברים ממוקמים בסביבה פתוחה, הם הבחינו שאלו עם כמויות נמוכות יותר של CLUH היו איטיים יותר והלכו מרחקים קצרים יותר מאשר עמיתיהם.
"לעכברים הייתה אותה תגובה כמו לצמחים,עם שינוי במהירות ובפעילות מוטורית כללית", אמר הורוואת. "זה בסיסי, אבל זה עדיין מצביע על כך שיש מנגנונים מיטוכונדריאליים שמפענחים פונקציות דומות בצמחים ובעלי חיים." אמנם יש עוד הרבה עבודה לעשות, אבל זה צעד ראשון מרגש, הוא אמר. צמחים כמו ארבידופסיס ויונקים חולקים מספר גנים ותהליכים תאיים דומים, לא רק FMT ו-CLUH.
קרא עוד
אבחון תוך דקה: כיצד ה-IT משנה את שירותי הבריאות
בינה מלאכותית סינית חוזה את מהלך הטילים היפרסוניים. שביתת התגמול תהיה לפניה
מדענים מצאו את הצמח הגדול ביותר: אורכו 180 ק"מ, וגילו כ-4.5 אלף שנה