წარმოიდგინეთ, რა იქნებოდა, მეცნიერებს რომ ადამიანთა ფსიქიკური აშლილობების მცენარეებში შესწავლა შესძლებოდათ? იელის მკვლევრები სწორედ ამ პერსპექტივამ მიიზიდა — მათი აზრით, ეს შესაძლებელია.

მეცნიერებმა ორ ივნისს ჟურნალში Cellular and Molecular Life Sciences კვლევა გამოაქვეყნეს, რომლის ფარგლებშიც ძუძუმწოვრებსა და მცენარეებში ერთმანეთთან ძალიან მიმსგავსებული გენი შეისწავლეს, შემდეგ კი დააკვირდნენ, თუ რა გავლენა ჰქონდა მას თითოეულის ქცევაზე.

ამ პერსპექტივას რახანია, თამას ჰორვატი, შედარებითი მედიცინის პროფესორი და კვლევის მთავარი ავტორი, განიხილავს.

"წლების წინ დავინტერესდი იდეით, რომ თითოეულ ცოცხალ ორგანიზმს რაღაც შესაბამისობა უნდა გააჩნდეს, რაღაც მსგავსება იმაში, თუ როგორები არიან და რას აკეთებენ", — თქვა მან.

მაშინ, როცა მეცნიერმა ქცევისა და მიტოქონდრიის — უჯრედის ერთ-ერთი ორგანოიდი, რომელიც ენერგიის წარმოებას ემსახურება — შესწავლა დაიწყო, იდეამ კვლავაც არაერთხელ შეახსენა თავი. მან იფიქრა, რომ, თუკი ცხოველებში მიტოქონდრიულ გენებს შეცვლიდა და დააკვირდებოდა, რა ქცევები შეიცვლებოდა, ამის შემდეგ კი იმავეს მცენარეებზე გაიმეორებდა, შესაძლოა, თანდათან შესაძლებელი გამხდარიყო ადამიანის ქცევის უკეთ გაგება მცენარეების შესწავლის გზით. ჰორვატის თქმით, თუკი იდეას სხვა დონეზე ავიყვანთ, შესაძლოა, მაგალითად, მცენარე შიზოფრენიის მქონის მაგვარიც კი გავხადოთ.

"ასეთ მოდელს თუ შექმნი, შესაძლოა, ადამიანის ქცევის ასპექტების საკვლევად ალტერნატიული სახეობებიც გქონდეს, ძუძუმწოვრების გარდა", — განაცხადა ჰორვატმა, რომლის თქმითაც სწორედ ესაა შედარებითი მედიცინის მიზანი — იმის ხილვა, თუ როგორ შეიძლება არაადამიანური მოდელების გამოყენება ადამიანური დაავადებების შესასწავლად.

კვლევის ფარგლებში ჰორვატმა და მისმა კოლეგებმა Arabidopsis thaliana მცენარიდან აღებული მიტოქონდრიული გენი FMT ("მეგობრული მიტოქონდრია") და მასთან ძალიან მიმსგავსებული გენი CLUH, რომელიც თაგვებში გვხვდება, შეისწავლეს.

აღსანიშნავია, რომ მიტოქონდრია მნიშვნელოვან ფუნქციებს არეგულირებს და ჯანმრთელობის შენარჩუნებისათვის კრიტიკული კომპონენტია. მცენარეებში და ადამიანებში მიტოქონდრიის დისფუნქციას შეუძლია, განვითარება შეაფერხოს და დაავადება გამოიწვიოს, მათ შორის ადამიანებში ნეიროგანვითარების დარღვევები: ისევე, როგორც ალცჰაიმერის, პარკინსონისა და ჰანტინგტონის დაავადებები, ასევე შიზოფრენია.

გენის როლის გასაგებად მეცნიერებმა ჩვეულებრივი მცენარეები, მცენარეები FMT-ის გარეშე და გადაჭარბებული აქტივობის FMT-ის მქონე მცენარეები შეადარეს ერთმანეთს. მათ დაადგინეს, რომ ზემოხსენებულ გენს მცენარის არაერთ მნიშვნელოვან თავისებურებაზე აქვს გავლენა, მათ შორის: აღმოცენების უნარზე, ფესვების სიგრძეზე, ფოთლების ზრდასა და ყვავილობის ხანგრძლივობაზე.

კვლევის საგანი — ორი მნიშვნელოვანი ქცევა

მეცნიერები მცენარის ორ მნიშვნელოვან ქცევასაც დააკვირდნენ. პირველი მათგანი მარილზე სტრესული რეაქციაა. გამომდინარე იქიდან, რომ ზედმეტ მარილს მცენარეების დახოცვა შეუძლია, მათ ამის თავიდან ასაცილებლად შესაბამისი ქცევები გამოიმუშავეს. მაშინ, როცა გარემოში ზედმეტი მარილია, მცენარეები გაღვივებას წყვეტენ, ყვავილობას აფერხებენ და ფესვების ზრდას უშლიან ხელს. მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ მარილისგან თავის ასარიდებელ ამ ქცევებში FMT-ს გადამწყვეტი როლი აქვს.

კვლევის შემდეგი საგანი ე.წ. ჰიპონასტიური ქცევა გახლდათ — ცირკადული რითმების მიხედვით მოძრაობა. მცენარეებზე ამგვარ რითმებს ძალიან დიდი გავლენა აქვს, ვინაიდან სინათლე მათთვის ენერგიის საკმაოდ მნიშვნელოვანი წყაროა.

Arabidopsis-ის შემთხვევაში ჰიპონასტიური ქცევები დღისა და ღამის განმავლობაში ფოთლების მოძრაობის კანონზომიერებას უკავშირდება: დღისით მისი ფოთლები უფრო ბრტყელია და მზეს ეფიცხება, ღამით კი, როცა მზის სინათლე ხელმისაწვდომი აღარაა, ისინი ზევითკენ იხრება. ჰორვატმა და მისმა კოლეგებმა დაადგინეს, რომ FMT ამ ქცევაშიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებს და ფოთლების მოძრაობის სიხშირესა და სიჩქარეს არეგულირებს.

ამ ყველაფრის თაგვებთან დასაკავშირებლად მეცნიერებმა თაგვის ქცევები შეაფასეს და ჩვეულებრივი თაგვები შემცირებული CLUH-ის (FMT-ისთან ძალიან მიმსგავსებული გენი) მქონე თაგვებს შეუპირისპირეს. ქცევითი ტესტის გამოყენებით, რომლის ფარგლებშიც თაგვებს ღია სივრცეში ათავსებენ, მეცნიერებმა შენიშნეს, რომ ნაკლები CLUH-ის მქონე თაგვები დანარჩენებთან შედარებით ნელა და მოკლე დისტანციაზე გადაადგილდებოდნენ.

როგორც ჰორვატმა აღნიშნა, ტესტის შედეგად თაგვებსა და მცენარეებს ანალოგიური რეაქცია ჰქონდათ. მართალია, იგი ელემენტარული იყო, თუმცა შესაძლოა, მოვლენა მაინც მიანიშნებდეს იმაზე, რომ მიტოქონდრიასთან დაკავშირებული მექანიზმები მცენარეებსა და ცხოველებში ანალოგიურ ფუნქციებზე აგებს პასუხს.

მიუხედავად იმისა, რომ გამოსაკვლევი ჯერაც ბევრია, მისი თქმით, ეს მაინც მნიშვნელოვანია. გასათვალისწინებელია, რომ Arabidopsis-ის მაგვარ მცენარეებსა და ძუძუმწოვრებს, FMT-ისა და CLUH-ის გარდა, არაერთი ანალოგიური გენი და უჯრედული პროცესი აერთიანებთ.

"გრძელვადიანი მიზანი ერთგვარი ლექსიკონის შექმნაა, რომელიც მცენარეებსა და ცხოველებს შორის ამ მსგავსებებს აღრიცხავს, რათა კვლევისას შეკითხვები უფრო ჯანსაღად დაისვას", — აცხადებს ჰორვატი — "შესაძლოა, ეს მცენარე მომავალში ქცევის კვლევისას დამატებით მოდელ ორგანიზმადაც მოგვევლინოს".