Рослини не перестають допомагати людству

Arabidopsis thaliana

Arabidopsis thaliana

Крихітна рослина, яка називається Arabidopsis thaliana – Резуховідка Таля, сімейство капустяні, допомогла вченим знайти ключ до розгадки денних циклів багатьох організмів, у тому числі і людини. Вчені провели велике дослідження, яке підтримувалося Національними інститутами охорони здоров’я. Вони спробували вивчити рослини, щоб знайти відповіді на деякі питання людського здоров’я.

У деяких інших організмів більше спільного з людиною, однак такі рослини, як Резуховідка Таля, надали вченим можливість більш детально вивчити питання генетики, поділу клітин і особливо сприйнятливості до світла, яка управляється 24-годинними циклами, тобто циркадними ритмами.

Деякі клітини в організмі людини, включаючи ракові клітини, діляться в 24-годинному ритмі. Один з основних генів циркадних ритмів людини, кріптохром, пов’язаний з діабетом і депресією. Обидва цих відкриття були зроблені вченими, які займалися рослинами.

“У нас, людей, немає стебел і квітів, проте деякі частини нашого тіла, як і у рослин, контролюються циркадними годинами, – сказав генетик Лорі Томпкінс (Laurie Tompkins). – Цей годинник працює в більшій чи меншій мірі однаково у всіх організмів, проте деякі аспекти функціонування цих годин легше вивчати в рослинах”.

Погасіть світло, щоб рослини росли

У своїй новій роботі, результати якої були опубліковані в журналі Nature, учені досліджували питання, чому у Резуховідкі Таля стебло більше росте в темряві, причому це спостерігається у багатьох рослин. Біолог Стів Кей (Steve Kay) і його колеги з Каліфорнійського Університету в Сан-Дієго повідомили, що 3 певних протеїни регулюють ритми росту стебел цієї рослини.

Ця група протеїнів, яку назвали “вечірній комплекс”, починає працювати раннім вечором і заглушає два гени, які зазвичай стимулюють ріст рослини. Коли діяльність вечірнього комплексу завмирає за кілька годин до світанку, інші протеїни починають послаблювати гальмо зростання і рослина вступає в нічну фазу швидкого росту стебла.

Коли команда Кея видозмінила три гени, які кодують вечірній комплекс, було відмічено, що біологічний годинник рослини почав давати збій – стебла починали рости, а квіти починали з’являтися завчасно.

Учені поки точно не знають, чому саме вночі стебла рослини краще всього ростуть, але Кей припускає, що в цей час рослина використовує свої ресурси більш ефективно. Рослини збирають вуглець і азот протягом дня, а потім переробляють ці основні поживні речовини в крохмаль і протеїни. “Пізно вночі вони” випускають “ці ресурси спеціально, щоб забезпечити будівельні матеріали для росту стебел, – сказав Кей. – Нам вдалося краще зрозуміти деякі питання людського здоров’я та впливу біологічних годин на розвиток хвороб завдяки тому, що ми досліджували рослини”.

Робота Кея може пролити світло на те, яким чином гени біологічних годин можуть регулювати поділ клітин у ембріонів людини.

Від рослин до ліків

Вчені, які займаються даними питаннями, зацікавлені в тому, щоб знайти відповіді на багато питань, пов’язаних з роботою біологічного годинника. Деякі вчені, які працюють з рослинами, вважають, що в майбутньому саме рослини можуть допомогти знайти ліки від багатьох невиліковних сьогодні захворювань.

Рослинні молекули, наприклад, використовуються для ураження джерел ВІЛ-інфекцій, які ховаються в клітинах-носіях. У Каліфорнійському Університеті в Берклі хімік Джей Кіслінг (Jay Keasling) шукає способи отримання мікробів, які могли б виробляти велику кількість таких рослинних молекул без особливих витрат.

Якщо точно зрозуміти, як рослини, начебто Резуховідкі Таля, можуть пригнічувати діяльність шкідливих генів, це може допомогти вченим поліпшити методи боротьби зі СНІДом. Вчені сьогодні розглядають рослини, як можливість отримання препаратів для лікування багатьох страшних хвороб.

За матеріалами: www.livescience.com

Поділитися новиною з друзями в соціальних мережах:



Залишити коментар