Istraživači sa USC predlažu novo biološko pravilo selektivno korisna nestabilnost (SAI): ideju da genetska i molekularna nestabilnost ponekad povećava adaptivnost ćelija. SAI može podržavati genetsku raznovrsnost, ali i trošiti energiju i uvoditi štetne mutacije koje doprinose starenju i bolestima. Studija objavljena u Frontiers in Aging ukazuje da je SAI prisutan u mnogim ćelijskim procesima i povezan sa širim teorijskim konceptima poput teorije haosa.
Novi Paradoks Evolucije: «Selektivno Korisna Nestabilnost» (SAI) Kao Moguće Novo Pravilo Biologije
Instability Could Be Necessary Rule of BiologyAndriy Onufriyenko - Getty Images
Iako biologija nema toliko univerzalnih zakona kao fizika, postoji skup od približno dve decenije opštih pravila koja opisuju obrasce u prirodi. Istraživači sa University of Southern California (USC) sada predlažu dopunu tog skupa — koncept nazvan selektivno korisna nestabilnost (SAI) — koji pokazuje kako genetska i molekularna nestabilnost ponekad može biti prednost za ćelije i organizme.
Šta je SAI?
SAI opisuje situacije u kojima nestabilnost komponenti poput proteina, RNK ili gena omogućava ćelijama da održe različite varijante unutar populacije, pri čemu je jedna varijanta povoljnija u određenom ćelijskom stanju, a druga u drugom. Time se povećava genetska i funkcionalna raznovrsnost — što može poboljšati adaptivnost populacije na promene okoline ili unutrašnje stanje.
Zašto bi nestabilnost mogla biti korisna?
Prema autorima studije objavljene u časopisu Frontiers in Aging, čak i veoma jednostavne ćelije sadrže proteaze i nukleaze koje stalno razgrađuju i obnavljaju proteine i RNK. Kako ističe molekularni biolog John Tower, ovaj kontraintuitivni proces održavanja i obnavljanja pokazuje da je određeni stepen nestabilnosti ugrađen u životne sisteme i može biti selektivno koristan.
„Čak i najjednostavnije ćelije redovno razgrađuju i zamenjuju proteine i RNK, što ukazuje da je SAI ugrađen u životne procese“, rekao je John Tower u izjavi za štampu.
Dobici i rizici
Prednosti SAI uključuju veću genetsku varijabilnost i veću sposobnost prilagođavanja. Mnogi ćelijski sastavni delovi imaju kratak vek trajanja koji pomaže održavanju ćelijskog zdravlja — primer SAI mehanizma u praksi. S druge strane, održavanje nestabilnosti zahteva energiju i može uvoditi štetne mutacije. Takve promene doprinose ćelijskoj disfunkciji i procesima povezanim sa starenjem i bolestima.
Autori napominju da starenje obično definišemo povećanim rizikom od smrti i smanjenom reproduktivnom sposobnošću sa godinama, i dodaju da troškovi SAI u pogledu energije i resursa mogu predstavljati jedan od mehanizama koji doprinose tim efektima.
Šire implikacije
SAI se povezuje i sa drugim konceptima kao što su teorija haosa i diskusije o „ćelijskoj svesti“, što ukazuje da ideja nije izolovana nego ima veze sa većim teorijskim okvirima u biologiji. Razumevanje mehanizama SAI može otvoriti nove pravce istraživanja u biologiji starenja, onkologiji i adaptivnoj biologiji.
Zaključak: Koncept selektivno korisne nestabilnosti nudi plodnu perspektivu: nestabilnost nije nužno samo greška u sistemu, već ponekad adaptivna strategija — sve dok njeni troškovi ne nadjačaju koristi. Dalja istraživanja će razjasniti koliko je SAI raširen i kolika je njegova uloga u zdravlju i bolestima.
Pomozite nam da budemo bolji.
