Naučnici su pronašli paradoks u evoluciji: On bi mogao da postane novo pravilo biologije

Foto: Kheng Ho Toh / Panthermedia / Profimedia

U svetu nauke, pravila i zakoni pomažu nam da razumemo složene procese koji oblikuju naš univerzum, od kosmičkih razmera do subatomskih čestica. Biologija, međutim, često prkosi ovim pravilima zbog mnogobrojnih bioloških izuzetaka. Uprkos tome, postoji oko dvadesetak „pravila biologije“ koja služe kao široke generalizacije o ponašanju i evoluciji života. Sada, istraživači sa Univerziteta Južne Kalifornije (USC) žele dodati još jedno pravilo u ovu listu—"selektivno povoljna nestabilnost (SAI)", navodi Popular mechanics.

Na prvi pogled, SAI izgleda kao da prkosi temeljnim pretpostavkama života, posebno ideji da organizmi teže stabilnosti i očuvanju resursa. Ipak, molekularni biolog Džon Tauers i njegov tim na USC veruju da nestabilnost u biološkim komponentama poput proteina i gena može zapravo biti korisna za ćelije. Studija, objavljena prošle nedelje u časopisu Frontiers in Aging, pokazuje da čak i najjednostavnije ćelije redovno razgrađuju i zamenjuju svoje proteine i RNK, što ukazuje da je SAI suštinski za život.

Preporučujemo

„Čak i najjednostavnije ćelije sadrže proteaze i nukleaze i redovno razgrađuju i zamenjuju svoje proteine i RNK, što ukazuje da je SAI suštinski za život,“ rekao je Tauers u saopštenju za javnost. „Ovo može favorizovati održavanje i normalnog gena i mutacije gena u istoj populaciji ćelija, ako je normalni gen povoljan u jednom stanju ćelije, a mutacija gena povoljna u drugom stanju ćelije.“

Jedan od ključnih elemenata SAI je stvaranje različitih stanja u ćelijama koja omogućavaju veću genetsku raznolikost. Ova raznolikost čini organizme prilagodljivijima i otpornijima na promene u okruženju. „Mnoge ćelijske komponente favorizuju kratak životni vek, jer to zapravo pomaže u promicanju zdravlja ćelija,“ dodao je Tauers. Ovo ukazuje da je SAI u ovim komponentama neophodna biološka funkcija.

Naravno, nestabilnost nije bez svojih rizika. Proces mutacione nestabilnosti koji zahteva energiju može uneti štetne ćelije koje doprinose starenju, dok takođe izaziva druge vrste oštećenja i disfunkcije. „Starenje se pokazalo kao teško definisati, ali većina definicija uključuje povećanu šansu za smrt sa godinama i smanjenu reproduktivnu sposobnost sa godinama,“ navodi se u radu. „SAI može stvoriti trošak za replikator u smislu energije i/ili materijala, i ovaj trošak se može tumačiti kao promicanje starenja.“

Još jedan dokaz koji podržava sveprisutnost SAI-a i njegovu kandidaturu kao novo „pravilo biologije“ je da se pojavljuje u drugim dobro poznatim konceptima, uključujući teoriju haosa i ideje o „ćelijskoj svesti“. Zbog ovih povezanosti, kao i zbog fundamentalnih veza sa biološkim procesima poput starenja, razumevanje unutrašnjeg rada SAI-a može pomoći biolozima da istraže ćelijski život na potpuno novi način.

Pravila i zakoni u nauci pomažu nam da razumemo svet oko nas, ali u biologiji, gde je priroda puna izuzetaka, ta pravila služe kao široke generalizacije. Novi koncept „selektivno povoljna nestabilnost“ može promeniti naše razumevanje života, ukazujući na to da nestabilnost može biti ključna za prilagodljivost i zdravlje ćelija. Iako ima svoje rizike, uključujući doprinos starenju, SAI otvara vrata novim istraživanjima i potencijalnim otkrićima u biologiji. Kao što Tauers ističe, „čak i najjednostavnije ćelije sadrže proteaze i nukleaze... što ukazuje da je SAI suštinski za život.“

(Telegraf Nauka / Popular mechanics)