Wetenschappers hebben zich afgevraagd of het mogelijk is om menselijke psychische aandoeningen in planten te bestuderen. Tijdens het nieuwe
“Een aantal jaren geleden begon ik geïnteresseerd te rakenhet idee dat elk levend organisme enige homologie zou moeten hebben, een gelijkenis in hoe ze eruit zien of wat ze doen”, zegt Tamas Horvath, senior auteur van de studie.
Toen hij gedrag en mitochondriën begon te bestuderen...gespecialiseerde structuren in cellen die energie produceren – toen bleef ik aan dit idee denken. Wetenschappers theoretiseerden dat als ze de mitochondriale genen in een dier veranderden en zagen wat er in zijn gedrag veranderde, en dan hetzelfde probeerden met soortgelijke genen in planten, het uiteindelijk hetzelfde zou zijn Het is mogelijk om menselijk gedrag beter te begrijpen door planten te bestuderen. Nieuw werk brengt wetenschappers dichter bij het creëren van een ‘plant met schizofrenie’.
“Als zo’n model wordt ontwikkeld,alternatieve soorten, niet alleen zoogdieren, waarmee aspecten van menselijk gedrag kunnen worden onderzocht”, legt de wetenschapper uit. Hij merkte op dat het doel van vergelijkende geneeskunde is om te zien hoe niet-menselijke modellen kunnen worden gebruikt om de menselijke conditie te bestuderen.
Voor een nieuwe studie, Tamas Horvath en zijncollega's bestudeerden het mitochondriale gen (Friendly Mitochondria, of FMT), dat werd gevonden in een kleine bloeiende plant Arabidopsis thaliana. Het bleek erg te lijken op het geclusterde mitochondria-homoloog, of CLUH-gen dat bij muizen wordt gevonden.
Mitochondria reguleren belangrijke functies zoalsZowel bij planten als bij mensen kunnen disfunctionele mitochondriën de ontwikkeling beïnvloeden en tot ziekten leiden, waaronder neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer, de ziekte van Parkinson, de ziekte van Huntington en schizofrenie bij mensen.
Voor de studie vergeleken wetenschappers typischplanten, planten zonder FMT en planten met overactieve FMT, om de rol van het gen beter te begrijpen. Het gedrag ervan bleek van invloed te zijn op veel belangrijke plantkenmerken, waaronder zaadontkieming, wortellengte, bloeitijd en bladgroei.
Ze keken ook naar twee belangrijke plantgedragingen.
De eerste was een reactie op zoutstress.Als er te veel van in de omgeving aanwezig is, hebben planten de neiging de kieming te stoppen, de bloei uit te stellen en de wortelgroei te verstoren. FMT bleek cruciaal te zijn voor dit zoutvermijdingsgedrag.
Het tweede type plantgedrag staat bekend alshyponastisch gedrag – bewegingen gebaseerd op circadiane ritmes. “Circadiaanse ritmes hebben een enorme impact op planten, omdat licht hun belangrijkste energiebron is”, zegt Horvath.
Hyponastisch gedrag voor Arabidopsisis hoe de bladeren dag en nacht bewegen. Overdag zijn ze vlakker en meer blootgesteld aan de zon. 's Nachts, als er geen zonlicht is, komen de bladeren omhoog. De wetenschappers ontdekten dat FMT ook een belangrijke rol speelt in dit gedrag door de bladbeweging te reguleren.
Om dit in verband te brengen met zoogdieren:De onderzoekers beoordeelden het gedrag van verschillende muizen en vergeleken typische muizen met muizen die CLUH hadden verminderd, een gen dat sterk lijkt op FMT. Met behulp van een gedragstest waarbij muizen in een open omgeving werden geplaatst, merkten ze op dat degenen met lagere hoeveelheden CLUH langzamer waren en kortere afstanden liepen dan hun tegenhangers.
“De muizen reageerden hetzelfde als de planten,met veranderde snelheid en algemene motorische activiteit,” zei Horvath. “Dit is rudimentair, maar het geeft nog steeds aan dat er mitochondriale mechanismen zijn die soortgelijke functies in planten en dieren ontcijferen.” Hoewel er nog veel werk aan de winkel is, is het een spannende eerste stap, zei hij. Planten zoals Arabidopsis en zoogdieren delen verschillende vergelijkbare genen en cellulaire processen, niet alleen FMT en CLUH.
Lees verder
Diagnose in een minuut: hoe IT de zorg verandert
Chinese AI voorspelt de koers van hypersonische raketten. De vergeldingsstaking komt eraan
Wetenschappers hebben de grootste plant gevonden: de lengte is 180 km en de leeftijd is ongeveer 4,5 duizend jaar