Изучение шизофрении на растениях? Исследователи пробуют
Исследователи из Йеля считают возможным изучать психические заболевания человека на растениях и сделали первый шаг. В исследовании, опубликованном 2 июня в Cellular and Molecular Life Sciences, они изучили очень похожий ген у растений и млекопитающих и его влияние на поведение.
Идея принадлежит Тамашу Хорвату, профессору сравнительной медицины и старшему автору работы: "Каждый живой организм должен иметь гомологию, сходство в том, как он устроен или что делает".
Митохондриальный ген и поведение
Учёные исследовали митохондриальный ген Friendly Mitochondria (FMT) у цветкового растения Arabidopsis thaliana и очень похожий ген Clustered mitochondria homolog (CLUH) у мышей. Дисфункция митохондрий связана с развитием нейродегенеративных заболеваний (Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона) и шизофрении у людей.
Роль гена FMT у растений
Сравнивая обычные растения, растения без FMT и с гиперактивным FMT, учёные обнаружили, что ген влияет на ключевые характеристики:
- Прорастание семян
- Длину корней
- Время цветения
- Рост листьев
Изучение двух типов поведения растений
- Реакция на солевой стресс: При избытке соли растения останавливают прорастание, задерживают цветение и нарушают рост корней. Ген FMT критически важен для этого избегающего поведения.
- Гипонастическое поведение (движения по циркадным ритмам): Листья Arabidopsis днём располагаются плоско для поглощения света, а ночью поднимаются вверх. FMT регулирует степень и скорость этих движений.
Связь с поведением млекопитающих
В тесте, где мышей помещали в открытую среду, особи с пониженной экспрессией гена CLUH двигались медленнее и преодолевали меньшие расстояния по сравнению с обычными мышами. "У мышей была схожая с растениями реакция — изменённая скорость и общая двигательная активность. Это указывает, что могут существовать митохондриальные механизмы, кодирующие схожие функции у растений и животных", — пояснил Хорват.
Долгосрочная цель
Растения и млекопитающие имеют несколько похожих генов и клеточных процессов. Цель — создать "словарь", каталогизирующий эти сходства, чтобы задавать исследовательские вопросы более эффективно. "Возможно, это растение в будущем сможет служить дополнительным модельным организмом для поведенческих исследований", — заключил Хорват.