Naukowcy zastanawiali się, czy możliwe jest badanie ludzkich chorób psychicznych w roślinach. Podczas nowego
„Kilka lat temu zacząłem się tym interesowaćpogląd, że każdy żywy organizm powinien wykazywać pewną homologię, podobieństwo w wyglądzie i działaniu” – powiedział Tamas Horvath, starszy autor badania.
Kiedy zaczął badać zachowanie i mitochondria...wyspecjalizowane struktury wewnątrz komórek wytwarzające energię – wtedy ciągle myślałem o tym pomyśle. Naukowcy wysunęli teorię, że jeśli zmienią geny mitochondrialne u zwierzęcia i zobaczą, co zmieniło się w jego zachowaniu, a następnie spróbują tego samego z podobnymi genami u roślin, to ostatecznie możliwe jest lepsze zrozumienie ludzkich zachowań poprzez badanie roślin. Nowe prace przybliżają naukowców do stworzenia „rośliny chorej na schizofrenię”.
„Jeśli taki model zostanie opracowany, toalternatywne gatunki, nie tylko ssaki, dzięki którym można badać aspekty ludzkiego zachowania” – wyjaśnia naukowiec. Zauważył, że celem medycyny porównawczej jest sprawdzenie, w jaki sposób można wykorzystać modele inne niż ludzkie do badania kondycji człowieka.
Dla nowego badania, Tamas Horvath i jegokoledzy badali gen mitochondrialny (przyjazne mitochondria lub FMT), który znaleziono w małej kwitnącej roślinie Arabidopsis thaliana. Okazało się, że jest bardzo podobny do homologu mitochondriów skupionych lub genu CLUH występującego u myszy.
Mitochondria regulują ważne funkcje, takie jakmetabolizmu i mają kluczowe znaczenie dla utrzymania zdrowia.Zarówno u roślin, jak i u ludzi, dysfunkcjonalne mitochondria mogą wpływać na rozwój i prowadzić do chorób, w tym chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, choroba Huntingtona i schizofrenia u ludzi.
Na potrzeby badania naukowcy porównali typoweroślin, roślin bez FMT i roślin z nadmierną aktywnością FMT, aby lepiej zrozumieć rolę genu. Stwierdzono, że jego zachowanie wpływa na wiele ważnych cech roślin, w tym kiełkowanie nasion, długość korzeni, czas kwitnienia i wzrost liści.
Przyjrzeli się także dwóm ważnym zachowaniom roślin.
Pierwszą była reakcja na stres solny.Kiedy w środowisku jest go za dużo, rośliny mają tendencję do wstrzymywania kiełkowania, opóźniania kwitnienia i zakłócania wzrostu korzeni. Stwierdzono, że FMT ma kluczowe znaczenie dla unikania soli.
Drugi typ zachowania roślin to tzwzachowania hiponastyczne – ruchy oparte na rytmach dobowych. „Rytmy dobowe mają ogromny wpływ na rośliny, ponieważ światło jest dla nich najważniejszym źródłem energii” – powiedział Horvath.
Hiponastyczne zachowanie Arabidopsistak poruszają się liście w dzień i w nocy. W ciągu dnia są bardziej płaskie i bardziej wystawione na działanie słońca. W nocy, gdy nie ma światła słonecznego, liście wschodzą. Naukowcy odkryli, że FMT również odgrywa ważną rolę w tym zachowaniu, regulując ruch liści.
Odnosząc to do ssaków,Naukowcy ocenili zachowanie różnych myszy, porównując typowe myszy z tymi, które miały obniżony gen CLUH, bardzo podobny do FMT. Korzystając z testu behawioralnego, w którym myszy umieszczono w otwartym środowisku, zaobserwowali, że te z mniejszą ilością CLUH były wolniejsze i pokonywały krótsze dystanse niż ich odpowiedniki.
„Myszy zareagowały tak samo jak rośliny,ze zmienioną prędkością i ogólną aktywnością motoryczną” – powiedział Horvath. „To elementarne, ale nadal wskazuje, że istnieją mechanizmy mitochondrialne, które rozszyfrowują podobne funkcje u roślin i zwierząt”. Choć nadal pozostaje wiele do zrobienia, jest to ekscytujący pierwszy krok, powiedział. Rośliny takie jak Arabidopsis i ssaki mają kilka wspólnych genów i procesów komórkowych, a nie tylko FMT i CLUH.
Czytaj więcej
Diagnoza w minutę: jak IT zmienia opiekę zdrowotną
Chińska sztuczna inteligencja przewiduje przebieg rakiet naddźwiękowych. Strajk odwetowy będzie przed nami
Naukowcy odkryli największą roślinę: jej długość wynosi 180 km, a wiek około 4,5 tys. lat