과학자들은 인간의 정신 질환을 식물에서 연구하는 것이 가능한지 궁금해했습니다. 신규 중에는
“몇 년 전부터 나는 관심을 갖기 시작했습니다.모든 살아있는 유기체는 모양이나 행동에 있어 어느 정도 상동성, 즉 유사성을 가져야 한다는 생각입니다.”라고 이번 연구의 수석 저자인 Tamas Horvath가 말했습니다.
그가 행동과 미토콘드리아를 연구하기 시작했을 때 -에너지를 생산하는 세포 내부의 특수한 구조에 대해 계속 생각했습니다. 과학자들은 동물의 미토콘드리아 유전자를 변경하고 그 행동의 변화를 확인한 다음 유사한 유전자를 사용하여 동일한 작업을 식물에서 시도하면 그럴 수 있다는 이론을 세웠습니다. 식물을 연구함으로써 궁극적으로 인간 행동을 더 잘 이해하는 것이 가능해졌습니다. 새로운 연구를 통해 과학자들은 "식물"을 만드는 데 더 가까워졌습니다. 정신분열증을 앓고 있습니다."
“이러한 모델이 개발된다면인간 행동의 측면을 탐구하기 위해 포유 동물뿐만 아니라 대안 종”이라고 과학자는 설명합니다. 그는 비교 의학의 목표는 인간이 아닌 모델이 인간의 상태를 연구하는 데 어떻게 사용될 수 있는지 확인하는 것이라고 말했습니다.
새로운 연구를 위해 Tamas Horvath와 그의동료들은 작은 꽃이 피는 식물 Arabidopsis thaliana에서 발견된 미토콘드리아 유전자(Friendly Mitochondria, 또는 FMT)를 연구했습니다. 이는 쥐에서 발견되는 클러스터된 미토콘드리아 동족체 또는 CLUH 유전자와 매우 유사한 것으로 밝혀졌습니다.
미토콘드리아는 다음과 같은 중요한 기능을 조절합니다.식물과 인간 모두에서 기능 장애가 있는 미토콘드리아는 발달에 영향을 미치고 알츠하이머병, 파킨슨병, 헌팅턴병, 정신분열증과 같은 신경퇴행성 질환을 포함한 질병을 유발할 수 있습니다.
연구를 위해 과학자들은 전형적인식물, FMT가 없는 식물, FMT가 과도하게 활성화된 식물을 분석하여 유전자의 역할을 더 잘 이해합니다. 이 유전자의 행동은 종자 발아, 뿌리 길이, 개화 시기 및 잎 성장을 비롯한 많은 중요한 식물 특성에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다.
그들은 또한 두 가지 중요한 식물 행동을 관찰했습니다.
첫 번째는 염분 스트레스에 대한 반응이었습니다.환경에 이 물질이 너무 많으면 식물은 발아를 멈추고 개화를 지연시키며 뿌리 성장을 방해하는 경향이 있습니다. FMT는 이러한 염분 회피 행동에 중요한 것으로 밝혀졌습니다.
두 번째 유형의 식물 행동은 다음과 같습니다.hyponastic 행동 - 일주기 리듬에 기초한 움직임. “빛이 식물의 가장 중요한 에너지원이기 때문에 일주기 리듬은 식물에 큰 영향을 미칩니다.”라고 Horvath는 말했습니다.
애기장대(Arabidopsis)의 저조한 행동낮과 밤에 나뭇잎이 움직이는 방식입니다. 낮에는 더 평평하고 태양에 더 많이 노출됩니다. 밤에는 햇빛이 없으면 나뭇잎이 올라옵니다. 과학자들은 FMT가 잎의 움직임을 조절함으로써 이러한 행동에 중요한 역할을 한다는 사실을 발견했습니다.
이것을 포유류와 연관시키려면,연구자들은 FMT와 매우 유사한 유전자인 CLUH가 감소된 쥐와 일반적인 쥐를 비교하여 다양한 쥐의 행동을 평가했습니다. 생쥐를 개방된 환경에 배치한 행동 테스트를 통해 그들은 CLUH의 양이 적은 쥐가 다른 쥐보다 더 느리고 더 짧은 거리를 걷는다는 사실을 관찰했습니다.
“쥐는 식물과 같은 반응을 보였습니다.속도와 일반적인 운동 활동이 변화합니다.”라고 Horvath는 말했습니다. "이것은 초보적이지만 여전히 식물과 동물에서 유사한 기능을 해독하는 미토콘드리아 메커니즘이 있음을 나타냅니다." 아직 해야 할 일이 많지만 이는 흥미로운 첫 단계라고 그는 말했습니다. Arabidopsis 및 포유류와 같은 식물은 FMT 및 CLUH뿐만 아니라 몇 가지 유사한 유전자 및 세포 과정을 공유합니다.
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