Pētījums, kas veikts Dienvidkalifornijas Universitātē, apšauba ideju, ka šūnu stabilitāte vienmēr ir labvēlīga.
Saturs
Desmitiem gadu zinātnieki vadījās no fundamentāla pieņēmuma: dzīve tiecas pēc stabilitātes. Šūnas nepārtraukti strādā, lai saglabātu resursus, uzturētu līdzsvaru un novērstu haosu. Bet kas, ja viņi visu šo laiku ir kļūdījušies?
Pētījums, kas veikts Dienvidkalifornijas Universitātē, apšauba šo centrālo bioloģijas dogmu, parādot, ka šūnu haoss nav dzīves ienaidnieks, bet, iespējams, tās spēcīgākais sabiedrotais.
Konkrēti, pētījumā, kas publicēts žurnālā Frontiers in Aging, tiek ierosināts jauns princips, ko sauc par „selektīvi izdevīgu nestabilitāti” (SAI).
Kad haoss kļūst par priekšrocību: molekulārā revolūcija, ko neviens negaidīja.
Molekulārbiologs Džons Taurs un viņa komanda ir pierādījuši, ka šūnu komponentu, piemēram, proteīnu un gēnu, nestabilitāte var būt ārkārtīgi noderīga.
Pretēji vispārpieņemtajai loģikai, daudzas šūnu struktūras ir projektētas tā, lai tām būtu īss dzīves ilgums, pastāvīgi sabojājoties un tiktu aizstātas ar jaunām. Šī šķietamā neefektivitāte patiesībā ir evolūcijas stratēģija.
Vienkāršākās šūnas satur specializētus fermentus, kas sistemātiski sadala un atjauno savus proteīnus un RNS. Šis process nav defekts, bet gan neatņemama dzīves pazīme. Pastāvīga šūnu komponentu atjaunošana ļauj vienam organismam uzturēt gan normālu gēnu, gan šī gēna mutāciju dažādās savas populācijas šūnās. Mainoties vides apstākļiem, šī iekšējā ģenētiskā daudzveidība kļūst par izdzīvošanas garantiju.
Šeit ir dziļa jēga: daba ir radījusi molekulāro haosu kā adaptīvu instrumentu . Šūnas, kas pieņem kontrolētu nestabilitāti, var ātrāk reaģēt uz vides apdraudējumiem, bīstamām mutācijām vai izmaiņām pieejamos resursos. Tas ir kā būt gatavam ar vairākiem variantiem, pirms saproti, kurš no tiem tev būs nepieciešams.
Adaptācijas slēptā cena: kā nestabilitāte mūs noveco
Tomēr šai evolūcijas stratēģijai ir sava cena. Tas pats process, kas nodrošina adaptāciju, var būt arī novecošanās un slimību cēlonis . Pastāvīga šūnu komponentu degradācija un reģenerācija prasa milzīgu enerģijas daudzumu, un katrs atjaunošanās cikls rada kļūdu iespēju.
Pētnieki pieņem, ka šī līdzsvara izpratne var atklāt jaunas iespējas vecuma slimību problēmu risināšanai. Ja mēs varētu noteikt, kuri šūnu nestabilitātes aspekti ir noderīgi un kuri kaitīgi, mēs potenciāli varētu iejaukties, lai maksimizētu ieguvumu, vienlaikus minimizējot kaitējumu.
Jauns dzīves likums: ko SAI nozīmē bioloģijas nākotnei
Priekšlikums iekļaut selektīvi izdevīgu nestabilitāti kā formālu bioloģijas likumu nostāda šo koncepciju vienā rindā ar citiem fundamentāliem principiem, kas regulē dzīvi uz Zemes.
Atšķirībā no absolūtiem fizikas likumiem, bioloģijas likumi darbojas kā plaši vispārinājumi, kas pieļauj izņēmumus un atspoguļo dzīvo sistēmu raksturīgo sarežģītību.
Pārsteidzoši, ka SAI ir cieši saistīts ar citām iedibinātām zinātniskām koncepcijām, sākot no haosa teorijas līdz jaunām idejām par šūnu apziņu. Šī konverģence liecina, ka mēs neesam saskārušies ar izolētu parādību, bet gan ar fundamentālu sarežģītu bioloģisko sistēmu organizējošu principu.
Pašlaik bioloģijā ir atzīti apmēram divdesmit likumi, kas apraksta dažādus dabas procesus. Tie ietver Allena likumu par to, kā siltasiņi dzīvnieki pielāgo savu ķermeņa formu dažādiem klimatiskajiem apstākļiem, un Bergmana likumu par izmēru variācijām ģeogrāfiski izplatītās sugās. SAI pievienošana šim kanonam nozīmētu paradigmas maiņu mūsu izpratnē par pašu dzīvi.
