20.8 C
Thessaloniki
Τρίτη, 24 Μαΐου, 2022
Αρχική ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Τα βακτήρια και εμείς: Πως μοιάζουμε με άλλους οργανισμούς στη διατήρηση των...

Τα βακτήρια και εμείς: Πως μοιάζουμε με άλλους οργανισμούς στη διατήρηση των βιολογικών μας ρολογιών

Εάν έχετε ακόμη κάποιες γνώσεις βιολογίας «κρατημένες» στην μνήμη σας από τα χρόνια του σχολείου, ή φυσικά εάν ακόμη πηγαίνετε σχολείο, θα γνωρίζετε πως για κάθε λεπτό, δευτερόλεπτο και ώρα  που περνά μέσα στα κύτταρα του σώματος μας γίνονται αμέτρητες βιοχημικές διαδικασίες.

Του Θανάση Τσαγκαδούρα*

Η οργάνωση των ευκαρυωτικών οργανισμών – που αποτελούν περίπλοκα βιολογικά συστήματα – είναι το αποτέλεσμα μιας διεργασίας που κράτησε δισεκατομμύρια χρόνια. Ένας τέτοιος οργανισμός είναι και ο ανθρώπινος, όπου ορχηστρωμένα ελέγχει τις λειτουργίες που επιτελούνται, από την αρχή ακόμη των πρώτων πρωτόγονων υπάρξεων.

Ανάμεσα στις λειτουργίες που λαμβάνουν χώρα μέσα στο σώμα μας, μια έχει πολύ ζωτική θέση. Είναι γνωστή με το όνομα «μεθυλίωση,» όπου μία μεθυλομάδα – ένα άτομο άνθρακα συνδεδεμένο με τρία άτομα υδρογόνου – προσδένεται στοχευμένα σε ένα μόριο.  Η μεθυλίωση συμμετέχει στην ρύθμιση διαφόρων μίκρο- και μακρομορίων τα οποία ξεκινούν από μόρια όπως το DNA και καταλήγουν στις πρωτεΐνες, και είναι τόσης ζωτικής σημασίας μιας και εμφανίζεται σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς.

Πρόσφατα δημοσιεύθηκε ένα ερευνητικό άρθρο στο επιστημονικό περιοδικό Communications Biology, όπου μια ομάδα ερευνητών διευθυνόμενη από τον Ζαν-Μισέλ Φουστέν και τον Χιτόσι Οκαμούρα από την Σχολή Φαρμακευτικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Κιότο έχει αποκαλύψει μία στενή σχέση μεταξύ της μεθυλίωσης και του κιρκάδιου ρυθμού του σώματος μας. Η σχέση αυτή δείχνει να υπάρχει ακόμη και σε οργανισμούς που – όπως γνωρίζαμε ως τώρα – δεν «κοιμούνται», φέρνοντας ως παράδειγμα τα βακτήρια.

Πηγή φωτογραφίας: Centers for Disease Control and Prevention

Η εξήγηση που δίνει ο Φουστέν είναι πως «η δυσλειτουργία της διαδικασίας της μεθυλίωσης μπορεί να προκαλέσει ένα μεγάλο αριθμό παθολογικών καταστάσεων, από αθηροσκλήρωση μέχρι και καρκίνο», και συνεχίζει

λέγοντας πως «σε παλαιότερο χρόνο είχαμε ανακαλύψει πως η αναστολή της μεθυλίωσης στα ποντίκια και στα ανθρώπινα κύτταρα διέκοπτε το βιολογικό τους ρολόι».

Η μεθυλίωση και ο κιρκάδιος ρυθμός είναι αρχέγονοι μηχανισμοί που έχουν παραμείνει σε πολλούς οργανισμούς, από τα βακτήρια μέχρι τους ανθρώπους. Έτσι ο Φουστέν και η ομάδα του υπέθεσε πως η σχέση μεταξύ αυτών των δύο ήταν παρομοίως αρχέγονη.

Έτσι, η ομάδα δρομολογώντας την συλλογή κυτταρικών και ιστικών δειγμάτων από διάφορους οργανισμούς ξεκίνησε να μετράει τους βιολογικούς ρυθμούς αυτών. Όλοι οι οργανισμοί, κατά μέσο όρο, λειτουργούν σε περιόδους που εκτείνονται μέχρι 24 ώρες.

Το επόμενο βήμα ήταν να βρουν τι συμβαίνει όταν η μεθυλίωση διακοπεί. Και όπως ήταν αναμενόμενο, σημαντικές τροποποιήσεις στον κιρκάδιο ρυθμό ανιχνεύτηκαν σε όλους τους τύπους κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των φυτών και τα φύκη. Ωστόσο, τα κυανοβακτήρια – φωτοσυνθετικά βακτήρια – έμοιαζαν να είναι σχετικά ανεκτικά σε αυτές τις τροποποιήσεις.

Το μονοπάτι μεθυλίωσης στα βακτήρια είναι ελάχιστα διαφορετικό από άλλους οργανισμούς. Αλλά όταν μία εναλλακτική χημική ένωση διέκοπτε ένα διαφορετικό μέρος του μονοπατιού της μεθυλίωσης, ο κιρκάδιος ρυθμός τότε ήταν πράγματι πάρα πολύ επηρεαζόμενος σε εκείνο το σημείο επιρροής.

Βάζοντας σε απτή εφαρμογή τα ευρήματα τους, η ομάδα προχώρησε έπειτα στην μεταφορά ενός γονιδίου-κλειδί στον έλεγχο της μεθυλίωσης στα βακτήρια και το εισήγαγε μέσα σε ποντίκια και ανθρώπινα κύτταρα. Σε μεγάλο βαθμό, υπήρχε προστασία των κυττάρων από την πρώτη χημική ένωση αναστολής της μεθυλίωσης λόγω της εισαγωγής του βακτηριακού γονιδίου, χωρίς καθόλου εμφανείς αλλαγές στους κιρκάδιους ρυθμούς.

Ο Οκαμούρα συμπεραίνει ότι «όχι μόνο βρήκαμε την εξελικτικά στενή σχέση μεταξύ των αρχέγονων βιολογικών μονοπατιών – δηλαδή του μεταβολισμού της μεθυλίωσης και των βιολογικών ρολογιών – αλλά επίσης ανοίξαμε την οδό προς μία νέα πιθανή θεραπεία για τις ανεπάρκειες που εκδηλώνονται στη διαδικασία της μεθυλίωσης».

Το ενδιαφέρον είναι πως όλοι οι οργανισμοί μοιάζουν πολύ περισσότερο από όσο μπορεί να νομίζει ο καθένας μας, και η συνεχιζόμενη βασική έρευνα μπορεί να δώσει «φως» στον τρόπου που εξελιχτήκαμε, δίνοντας νέα δεδομένα και πληροφορίες για να καταλάβουμε οι ίδιοι καλύτερα τον φυσικό κόσμο γύρω μας.

Θανάσης Τσαγκαδούρας είναι μεταπτυχιακός φοιτητής στο Πολυτεχνείο της Δανίας, στο τμήμα Βιοτεχνολογίας, και έχει πραγματοποιήσει βιοιατρική έρευνα σε χώρες όπως Γαλλία, Δανία και Ισραήλ. Κατάγεται από την περιοχή της Κοζάνης και έχει μεγάλο ενδιαφέρον στην αρθρογράφηση κειμένων σχετικά με την Βιοτεχνολογία, την Δημόσια και Ψυχική Υγεία. Στόχος του είναι να μεταφέρει τα τρέχοντα επιστημονικά νέα στον πολίτη με απλή γλώσσα και αμεσότητα, δίνοντας τροφή για σκέψη στον καθένα και στην καθεμία.

ΑΦΗΣΤΕ ΜΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

εισάγετε το σχόλιό σας!
παρακαλώ εισάγετε το όνομά σας εδώ

- Advertisment -
- Advertisment -

ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΝΕΑ

Συμφωνία με την Ευρωπαϊκή Επιτροπή για τον προτεινόμενο μηχανισμό στήριξης των καταναλωτών ρεύματος

Συμφωνία για τις βασικές αρχές του νέου μηχανισμού, που θα εφαρμοστεί από τον Ιούλιο προκειμένου να οδηγήσει σε αποκλιμάκωση των τιμών της...

Ο Ζελένσκι πρόθυμος να συναντήσει τον Πούτιν για τον τερματισμό του πολέμου

Ο πρόεδρος της Ουκρανίας Βολοντίμιρ Ζελένσκι δήλωσε σήμερα πως ο Βλαντίμιρ Πούτιν είναι ο μοναδικός ρώσος αξιωματούχος με τον οποίο είναι πρόθυμος...

Ουκρανία: Νέο ένταλμα σύλληψης σε βάρος του πρώην προέδρου Βίκτορ Γιανουκόβιτς

Ουκρανικό δικαστήριο εξέδωσε σήμερα ένταλμα σύλληψης σε βάρος του πρώην προέδρου της Ουκρανίας Βίκτορ Γιανουκόβιτς με την κατηγορία της προδοσίας για τη...

ΥΠΑ: Παράταση αεροπορικών οδηγιών έως τέλος Ιουνίου με απαγορεύσεις πτήσεων λόγω του πολέμου στην Ουκρανία

Παράταση έως τέλος Ιουνίου των αεροπορικών οδηγιών με απαγορεύσεις πτήσεων λόγω του πολέμου στην Ουκρανία ανακοίνωσε η Υπηρεσία Πολιτικής Αεροπορίας (ΥΠΑ).