Похожие статьи
Эксклюзивный перевод
Что если бы ученые могли изучать психические заболевания человека на растениях? Исследователи из Йельского университета считают, что это возможно, и они сделали первый важный шаг. В исследовании, опубликованном в журнале Cellular and Molecular Life Sciences, они изучили ген, очень похожий как у растений, так и у млекопитающих, и рассмотрели, как он влияет на поведение у каждого из них.
Тамас Хорват, профессор сравнительной медицины Джин и Дэвид В. Уоллес и старший автор исследования, уже давно думал о такой возможности.
«Много лет назад я начал интересоваться идеей о том, что у каждого живого организма должна быть какая-то гомология, какое-то сходство в том, как они или что они делают», — делится ученый.
Когда он начал изучать поведение и митохондрии — специализированные структуры внутри клеток, вырабатывающие энергию, — эта идея постоянно возвращалась к нему. Он подумал, что если изменить митохондриальные гены у животных и посмотреть, как изменится поведение, а затем проделать то же самое с аналогичными генами у растений, то в итоге можно будет лучше понять поведение человека, изучая растения. Если продвинуть эту идею на шаг вперед, сказал Хорват, то можно было бы, например, разработать растение, похожее на шизофрению.
«Если бы вы смогли разработать такую модель, это означало бы, что у вас будут альтернативные виды, а не только млекопитающие, с помощью которых можно изучать аспекты человеческого поведения», — объяснил Хорват, отметив, что цель сравнительной медицины — увидеть, как нечеловеческие модели могут быть использованы для изучения человеческих заболеваний.
Для этого исследования Хорват и его коллеги изучили митохондриальный ген (дружественный митохондриям, или FMT), обнаруженный у небольшого цветущего растения Arabidopsis thaliana, и очень похожий ген (гомолог митохондриального кластера, или CLUH), найденный у мышей.
Митохондрии регулируют важные функции, такие как метаболизм, и имеют решающее значение для поддержания здоровья. Как у растений, так и у людей, дисфункция митохондрий может повлиять на развитие и привести к заболеваниям, включая нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингтона и шизофрения у людей.
Для исследования ученые сравнили типичные растения, растения без FMT и растения с гиперактивным FMT, чтобы лучше понять роль гена. Они обнаружили, что он влияет на многие важные характеристики, включая прорастание семян, длину корней, время цветения и рост листьев.
Они также изучили два важных вида поведения растений.
Первое — это реакция на солевой стресс. Слишком большое количество соли может убить растения, поэтому они разработали поведение, позволяющее избежать этого. Когда в окружающей среде слишком много соли, растения обычно прекращают прорастание, задерживают цветение и нарушают рост корней. Исследователи обнаружили, что FMT имеет решающее значение для такого поведения, направленного на избегание соли.
Второй тип поведения растений, который они изучили, известен как гипонастическое поведение — движения, основанные на циркадных ритмах.
У арабидопсиса гипонастическое поведение связано с тем, как его листья двигаются днем и ночью. Днем листья более плоские и более открыты солнцу. Ночью, когда солнечный свет не поглощается, листья наклоняются вверх. Хорват и его коллеги обнаружили, что FMT также играет важную роль в этом поведении, регулируя количество и скорость движения листьев.
Чтобы установить связь с млекопитающими, исследователи оценили различные виды поведения у мышей, сравнивая обычных мышей с мышами с пониженным уровнем CLUH, гена, очень похожего на FMT. Используя поведенческий тест, в котором мышей помещают в открытую среду, они заметили, что мыши с меньшим CLUH были медленнее и проходили меньшие расстояния, чем их собратья.
«У мышей была такая же реакция, как и у растений, с измененной скоростью и измененной общей двигательной активностью. Это рудиментарный результат, но он все же указывает на то, что у вас могут быть митохондриальные механизмы, которые декодируют аналогичные функции у растений и животных». – рассказывают ученые.
Хотя предстоит еще много работы, это очень интересный первый шаг, сказал он. Растения, такие как арабидопсис и млекопитающие, имеют несколько схожих генов и клеточных процессов, а не только FMT и CLUH.
Ведущий автор рубрик «здоровье», «общество», «наука». Считаю, что журналист должен тщательно проверять информацию. А если ошибка все же произошла, нужно ее признать и извиниться.
