Η κατανόηση των φυτών είναι το κλειδί για την εύρεση μιας θεραπείας για τον καρκίνο

Οι επιστήμονες λένε ότι εάν μπορούν να κατανοήσουν την ανεξέλεγκτη ανάπτυξη των φυτών, πιστεύουν ότι μπορούν να βρουν μια θεραπεία για τον καρκίνο.

Εάν οι επιστήμονες μπορέσουν να κατανοήσουν πλήρως την ανάπτυξη των φυτών, ίσως μπορέσουν να βρουν μια θεραπεία για τον καρκίνο

Προκειμένου να αυξηθούν οι γεωργικές αποδόσεις, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πώς τα φυτά επεξεργάζονται το φως. Τα φυτά χρησιμοποιούν το φως για να καθορίσουν πότε να αναπτυχθούν και να ανθίσουν. Τα φυτά βρίσκουν φως χρησιμοποιώντας πρωτεΐνες που ονομάζονται φωτοϋποδοχείς. Ωστόσο, η κατανόηση των φυτών έχει επιπτώσεις σε τομείς άλλους από τη γεωργία. Ullas Pedmale, Επίκουρος Καθηγητής στο Εργαστήριο Cold Spring Harbor (CSHL), και οι συνάδελφοι ανακάλυψαν πώς οι πρωτεΐνες UBP12 και UBP13 ρυθμίζουν τη δραστηριότητα των φωτοϋποδοχέων CRY2. Τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να καταστήσουν σαφείς τις νέες στρατηγικές ελέγχου της ανάπτυξης, με πιθανές επιπτώσεις πέρα ​​από τη γεωργία.

Υπάρχουν φωτοϋποδοχείς CRY τόσο στα φυτά όσο και στους ανθρώπους. Σχετίζεται με μια σειρά παθήσεων, όπως ο διαβήτης, ο καρκίνος και αρκετές εγκεφαλικές διαταραχές. Το CRY2 βοηθά στη ρύθμιση της ανάπτυξης τόσο στους ανθρώπους όσο και στα φυτά. Η ανεξέλεγκτη ανάπτυξη στα φυτά μειώνει τη βιωσιμότητά τους, ενώ προκαλεί καρκίνο στον άνθρωπο. «Αν κατανοήσουμε την ανάπτυξη, μπορούμε να θεραπεύσουμε τον καρκίνο», λέει ο Bidmal.

CRY2. Φυτική πρωτεΐνη

Ο χειρισμός των επιπέδων των πρωτεϊνών CRY2, UBP12 και UBP13 στα φυτά Arabidopsis thaliana επηρεάζει την ανάπτυξη. Το πρώτο φυτό από αριστερά παρουσιάζει φυσιολογική ανάπτυξη. Στο δεύτερο φυτό λείπει το CRY2 και έχει αναπτυχθεί πολύ. Το τρίτο εργοστάσιο δεν είχε UBP12 και UBP13 και μεγάλωσε πιο κοντό. Το τέταρτο εργοστάσιο είχε υψηλά επίπεδα UBP12 και UBP13, ενώ το πέμπτο εργοστάσιο είχε υψηλά επίπεδα CRY2. Πίστωση: Pedmale lab/CSHL, 2022

Τα φυτά χρειάζονται τη σωστή ποσότητα CRY2 για να γνωρίζουν πότε αναπτύσσονται και ανθίζουν. Ο Pedmale και η πρώην μεταδιδακτορική του συνεργάτιδα Louise Lindbäck ανακάλυψαν ότι η θεραπεία των UBP12 και UBP13 μπορεί να αλλάξει την ποσότητα του CRY2 στα φυτά. Βρήκαν ότι η αύξηση των UBP12 και UBP13 μειώνει τα επίπεδα CRY2. Αυτό έκανε τα φυτά να πιστεύουν ότι δεν υπήρχε αρκετό φως. Ως απάντηση, μεγάλωσε, τα μη φυσιολογικά στελέχη έφτασαν περισσότερο. Ο/Η Pedmale λέει:

“Έχουμε έναν τρόπο να κατανοούμε την ανάπτυξη εδώ – και μπορούμε να χειριστούμε την ανάπτυξη απλώς χειραγωγώντας δύο πρωτεΐνες. Βρήκαμε έναν τρόπο που μπορούμε να αυξήσουμε την παραγωγή λουλουδιών. Η ανθοφορία χρειάζεται τροφή. Εάν δεν υπάρχει λουλούδι, τότε δεν υπάρχει σιτάρι, όχι ρύζι, χωρίς σιτάρι, χωρίς καλαμπόκι».

Ο Pedmale και ο Lindbäck δεν γνώριζαν ακριβώς πώς το UBP12 και το UBP13 ρυθμίζουν το CRY2. Όταν οι ερευνητές κοίταξαν πιο προσεκτικά, έκαναν μια εκπληκτική ανακάλυψη. Σε ανθρώπους και άλλους οργανισμούς, οι εκδόσεις των UBP12 και UBP13 προστατεύουν τους φωτοϋποδοχείς CRY από την υποβάθμιση. Αλλά στα φυτά, η ομάδα είδε το αντίθετο. Αντίθετα, το UBP12 και το UBP13 βοηθούσαν στην υποβάθμιση του CRY2. Ο Lindback, ο οποίος είναι επί του παρόντος μηχανικός έρευνας και ανάπτυξης στο Nordic Biomarker στη Σουηδία, εξηγεί:

“Είναι γνωστό από τη βιβλιογραφία ότι αν βρεις μια τέτοια αντίδραση, προστατεύει από τη φθορά. Στην αρχή, είδαμε το αντίθετο και σκεφτήκαμε, “Λοιπόν, ίσως έκανα κάτι λάθος”, αλλά μετά όταν το έκανα μερικά φορές, συνειδητοποιήσαμε, “Λοιπόν, έτσι είναι.”” Αντί να προστατεύει το CRY2, υποβαθμίζει το CRY2.”

Ο Pedmale ελπίζει ότι η ανακάλυψή τους θα βοηθήσει τους βοτανολόγους ερευνητές και τους εκτροφείς φυτών να βελτιώσουν τις αποδόσεις των καλλιεργειών. Ελπίζει επίσης ότι το έργο του θα βοηθήσει στην ενημέρωση της έρευνας για τον καρκίνο. «Οι συνάδελφοί μου στο CSHL εργάζονται πολύ σκληρά προσπαθώντας να κατανοήσουν τον καρκίνο», λέει. «Το αντιμετωπίζουμε από διαφορετική οπτική γωνία με τα φυτά».

Η μελέτη χρηματοδοτήθηκε από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας.

Παραπομπή: «Οι δεουμπικουιτίνες UBP12 και UBP13 αποσταθεροποιούν τους υποδοχείς του μπλε φωτός CRY2 για να ρυθμίσουν την ανάπτυξη Arabidopsis» από τη Louise N. Τρέχουσα Βιολογία.
DOI: 10.1016 / j.cub.2022.05.046

READ  Οι ερευνητές ανέπτυξαν νέο αναλογικό επεξεργαστή για υπολογιστές υψηλής απόδοσης

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *