Научные исследования

Во время нового исследования специалисты Йельского университета (Yale University, США) исследовали митохондриальный ген Friendly Mitochondria небольшого цветкового растения, который очень похож на ген Clustered mitochondria homolog, который нашли у мышей, сообщает об этом портал Хайтек со ссылкой на публикацию в научном журнале Springer Nature.

Ученые предложили изучать психические заболевания человека на растениях. Были изучены гены растений и млекопитающих, а в дальнейшем специалисты проанализировали как гены влияют на поведение каждого из них.

«Несколько лет назад я начал интересоваться идеей, что каждый живой организм должен иметь некоторую гомологию, сходство в том, как они выглядят или что они делают», — рассказал Тамас Хорват, старший автор исследования.

Автор работы отметил, что цель сравнительной медицины состоит в том, чтобы увидеть, как нечеловеческие модели могут быть использованы для изучения человеческого состояния.

В своем исследовании Тамас Хорват и его коллеги изучили митохондриальный ген (Friendly Mitochondria, или FMT), обнаруженный у небольшого цветкового растения Резуховидка (резушка) Таля (лат. Arabidopsis thaliana). Оказалось, он очень похож на ген Clustered mitochondria homolog, или CLUH, который нашли у мышей.

Новая работа приблизила ученых к созданию «растения с шизофренией»

Митохондрии регулируют важные функции, такие как обмен веществ, и имеют решающее значение для поддержания здоровья. Как у растений, так и у людей дисфункциональные митохондрии могут влиять на развитие и приводить к заболеваниям, включая нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингтона и шизофрению у людей.

Для того чтобы лучше понять роль гена, ученые сравнили типичные растения, растения без FMT и растения со сверхактивным FMT. Оказалось, что его поведение влияет на многие важные характеристики растения, включая прорастание семян, длину корня, время цветения и рост листьев.

Были также рассмотрены два важных поведения растений. Первой была реакция на солевой стресс. Когда в окружающей среде ее слишком много, растения, как правило, останавливают прорастание, задерживают цветение и нарушается рост корней. Оказалось, что FMT имеет решающее значение для такого поведения, связанного с избеганием соли.

Второй тип поведения растений известен как гипонастическое поведение — движения, основанные на циркадных ритмах. Специалисты считают, что огромное влияние на растения оказывают циркадные ритмы, потому что свет является для них важнейшим источником энергии.

Чтобы связать реакцию растений с млекопитающими, исследователи оценили поведение различных мышей, сравнив типичных особей с теми, у которых снижен CLUH, ген, очень похожий на FMT. Используя поведенческий тест, в котором мышей помещают в открытую среду, они заметили, что те из них, у которых было меньшее количество CLUH были медленнее и преодолевали более короткие расстояния, чем их собратья.

«У мышей была такая же реакция, как и у растений, с измененной скоростью и общей двигательной активностью. Это рудиментарно, но все же указывает на то, что есть митохондриальные механизмы, которые расшифровывают сходные функции у растений и животных», – комментирует работу Тамас Хорват.

Исследование подтверждает, что такие растения, как арабидопсис и млекопитающие, имеют несколько схожих генов и клеточных процессов, а не только FMT и CLUH.