นักวิทยาศาสตร์ใกล้ชิดกับการสร้างพืชที่เป็นโรคจิตเภท

นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่จะศึกษาความเจ็บป่วยทางจิตของมนุษย์ในพืช ในช่วงใหม่

นักวิจัยของมหาวิทยาลัยเยลเข้าใกล้เป้าหมายมากขึ้นแล้ว พวกเขาศึกษายีนของพืชและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แล้วพบว่าพวกมันส่งผลต่อพฤติกรรมของพวกมันอย่างไร

“เมื่อหลายปีก่อนฉันเริ่มสนใจความคิดที่ว่าสิ่งมีชีวิตทุกชนิดควรมีความคล้ายคลึงกัน โดยมีลักษณะหรือการกระทำที่คล้ายคลึงกัน” ทามาส ฮอร์วาธ ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษากล่าว

เมื่อเขาเริ่มศึกษาพฤติกรรมและไมโตคอนเดรียโครงสร้างพิเศษภายในเซลล์ที่ผลิตพลังงาน ฉันเอาแต่คิดถึงแนวคิดนี้ นักวิทยาศาสตร์ตั้งทฤษฎีว่าถ้าพวกเขาเปลี่ยนยีนไมโตคอนเดรียในสัตว์และเห็นว่ามีอะไรเปลี่ยนแปลงไปในพฤติกรรมของมัน แล้วจึงลองทำสิ่งเดียวกันกับยีนที่คล้ายกันในพืช ในที่สุดก็จะเป็นเช่นนั้น เป็นไปได้ที่จะเข้าใจพฤติกรรมของมนุษย์ได้ดีขึ้นด้วยการศึกษาพืช งานใหม่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใกล้การสร้าง "พืชที่เป็นโรคจิตเภท"

“ถ้าโมเดลดังกล่าวได้รับการพัฒนาแล้วสายพันธุ์ทางเลือก ไม่ใช่แค่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เพื่อใช้สำรวจแง่มุมต่างๆ ของพฤติกรรมมนุษย์” นักวิทยาศาสตร์อธิบาย เขาตั้งข้อสังเกตว่าเป้าหมายของยาเปรียบเทียบคือการดูว่าแบบจำลองที่ไม่ใช่มนุษย์สามารถใช้ในการศึกษาสภาพของมนุษย์ได้อย่างไร

สำหรับการศึกษาใหม่ Tamas Horvath และของเขาเพื่อนร่วมงานได้ศึกษายีนไมโตคอนเดรีย (Friendly Mitochondria หรือ FMT) ซึ่งพบในพืชดอกขนาดเล็ก Arabidopsis thaliana มันกลับกลายเป็นว่าคล้ายกันมากกับ Clustered mitochondria homolog หรือยีน CLUH ที่พบในหนู

ไมโตคอนเดรียควบคุมการทำงานที่สำคัญเช่นและมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาสุขภาพของทั้งพืชและมนุษย์ ไมโตคอนเดรียที่ผิดปกติอาจส่งผลต่อพัฒนาการและนำไปสู่โรคต่างๆ รวมถึงโรคทางระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์ โรคพาร์กินสัน โรคฮันติงตัน และโรคจิตเภทในคน

สำหรับการศึกษานี้นักวิทยาศาสตร์ได้เปรียบเทียบโดยทั่วไปพืช พืชที่ไม่มี FMT และพืชที่มี FMT ที่โอ้อวด เพื่อให้เข้าใจบทบาทของยีนได้ดียิ่งขึ้น พบว่าพฤติกรรมของมันมีอิทธิพลต่อลักษณะเฉพาะของพืชที่สำคัญหลายประการ รวมถึงการงอกของเมล็ด ความยาวราก เวลาในการออกดอก และการเจริญเติบโตของใบ

พวกเขายังพิจารณาพฤติกรรมที่สำคัญสองประการของพืชอีกด้วย

ประการแรกคือการตอบสนองต่อความเครียดจากเกลือเมื่อมีมากเกินไปในสิ่งแวดล้อม พืชมักจะหยุดการงอก ชะลอการออกดอก และขัดขวางการเจริญเติบโตของราก พบว่า FMT มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อพฤติกรรมการหลีกเลี่ยงเกลือนี้

พฤติกรรมพืชประเภทที่สองเรียกว่าพฤติกรรม hyponastic - การเคลื่อนไหวตามจังหวะการเต้นของหัวใจ “จังหวะของวงจรมีผลกระทบอย่างมากต่อพืชเพราะแสงเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุด” Horvath กล่าว

พฤติกรรม Hyponastic สำหรับ Arabidopsisคือการที่ใบไม้เคลื่อนไหวในเวลากลางวันและกลางคืน ในระหว่างวันพวกมันจะแบนกว่าและโดนแสงแดดมากขึ้น กลางคืนไม่มีแสงแดด ใบไม้จะงอกขึ้นมา นักวิทยาศาสตร์พบว่า FMT ยังมีบทบาทสำคัญในพฤติกรรมนี้ด้วยการควบคุมการเคลื่อนไหวของใบ

เพื่อเชื่อมโยงเรื่องนี้กับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนักวิจัยประเมินพฤติกรรมของหนูต่างๆ โดยเปรียบเทียบหนูทั่วไปกับหนูที่มี CLUH ลดลง ซึ่งเป็นยีนที่คล้ายคลึงกับ FMT มาก จากการทดสอบพฤติกรรมโดยวางหนูไว้ในสภาพแวดล้อมที่เปิดโล่ง พวกเขาสังเกตเห็นว่าหนูที่มี CLUH ในปริมาณต่ำกว่าจะเดินได้ช้ากว่าและเดินในระยะทางที่สั้นกว่าหนูอื่นๆ

“หนูมีปฏิกิริยาเช่นเดียวกับพืชด้วยความเร็วที่เปลี่ยนแปลงและกิจกรรมการเคลื่อนไหวทั่วไป” Horvath กล่าว “นี่เป็นเพียงพื้นฐาน แต่ก็ยังบ่งชี้ว่ามีกลไกไมโตคอนเดรียที่ถอดรหัสการทำงานที่คล้ายกันในพืชและสัตว์” แม้ว่ายังมีงานที่ต้องทำอีกมาก แต่ก็เป็นก้าวแรกที่น่าตื่นเต้น เขากล่าว พืช เช่น อะราบิดอปซิสและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมียีนและกระบวนการของเซลล์ที่คล้ายกันหลายอย่าง ไม่ใช่แค่ FMT และ CLUH

อ่านเพิ่มเติม

การวินิจฉัยในไม่กี่นาที: ไอทีกำลังเปลี่ยนแปลงการดูแลสุขภาพอย่างไร

AI ของจีนทำนายวิถีขีปนาวุธที่มีความเร็วเหนือเสียง การประท้วงตอบโต้จะเกิดขึ้นข้างหน้า

นักวิทยาศาสตร์พบพืชที่ใหญ่ที่สุด: มีความยาว 180 กม. และอายุประมาณ 4.5,000 ปี