Čtenáři se dozvědí, že ačkoli biologie nemusí mít tak rozsáhlou sadu pravidel jako některé jiné vědy, existuje okolo dvaceti „pravidel“, což jsou široké generalizace o chování, povaze a evoluci. Nyní chtějí výzkumníci z USC přidat nové pravidlo nazvané „vybraná výhodná instability“ (SAI), které zkoumá, jak může být nestabilita pro buňku a buněčný organismus přínosná.
Opačná strana tohoto „pravidla“ přitom znamená, že SAI může také hrát klíčovou roli u jevů jako jsou nemoci a stárnutí, což naznačuje, že pochopení tohoto procesu by mohlo napomoci prozkoumání těchto biologických procesů.
Ve vědeckých oblastech nám pravidla a zákony pomáhají chápat svět kolem nás, ať už se jedná o kosmické, nebo subatomové měřítko. V biologickém světě jsou však věci poněkud složitější, neboť příroda je často plná biologických výjimek a „pravidla biologie“ jsou považována za široké generalizace spíše než za absolutní fakta, která vysvětlují a řídí veškerý známý život.
Některé z těchto širokých generalizací zahrnují například Allenův zákon, který stanovuje, že tvary těla endotermních (teplokrevných) živočichů se přizpůsobují klimatickým podmínkám. Krátké a zavalité tvary pomáhají udržovat teplo v chladném klimatu, zatímco vysoké a štíhlé tvary napomáhají odvádění tepla v teplejších podmínkách. Další „zákon“, známý jako Bergmannův zákon, říká, že druhy ze široce rozšířeného kladu mají tendenci být větší v chladnějších oblastech a menší v teplejších (samozřejmě i zde platí, že se vyskytují výjimky).
Aktuálně existuje kolem dvaceti pravidel, která popisují různé procesy přírodního světa, a nyní se výzkumníci na University of Southern California (USC) snaží přidat nové pravidlo. Na první pohled se zdá, že nové pravidlo, nazvané „vybraná výhodná instability“ (SAI), vyvrací základní předpoklady života obecně a odporuje přesvědčení, že život touží po stabilitě a uchování zdrojů.
Přestože příroda má tendenci směřovat k stabilitě (což je důvod, proč vidíme mnoho hexagonálních tvarů ve volné přírodě, například včelí plástve a hmyzích očích), biolog John Towers z USC se domnívá, že nestabilita v biologických složkách, jako jsou proteiny a geny, může vlastně buňkám pomáhat. Studie byla publikována minulý týden v časopise Frontiers in Aging.
„I ty nejjednodušší buňky obsahují proteázy a nukleázy a pravidelně degradují a nahrazují své proteiny a RNA, což naznačuje, že SAI je nezbytné pro život,“ uvedl Towers ve vyjádření pro tisk. „To může podporovat udržování jak normálního genu, tak mutace genu ve stejné populaci buněk, pokud je normální gen výhodný v jednom stavu buňky a mutace výhodná v jiném stavu.“
Tato různorodost stavů umožňuje větší genetickou rozmanitost, což může organismy učinit přizpůsobivějšími. Mnohé buněčné komponenty také preferují krátkou životnost, což vlastně podporuje zdraví buněk. To naznačuje, že SAI v těchto složkách je nezbytnou biologickou funkcí.
Samozřejmě existuje i řada nevýhod spojených s nestabilitou. Tento energeticky náročný proces mutační nestability může uvádět do chodu škodlivé buňky, které přispívají k stárnutí, a zároveň způsobovat jiné typy poškození a dysfunkcí.
„Stárnutí se ukázalo jako obtížně definovatelné, ale většina definic zahrnuje zvýšenou pravděpodobnost úmrtí s věkem a sníženou reprodukční fitness s věkem,“ uvádí článek. „SAI může přinášet náklady pro replikátora co do energie a/nebo materiálů, a tyto náklady by mohly být interpretovány jako podporující stárnutí.“
Dalším důkazem podpory univerzálnosti SAI a jeho kandidatury jako nového „pravidla biologie“ je skutečnost, že se objevuje i v dalších známých konceptech, včetně teorie chaosu a myšlenek „buněčného vědomí“. Díky těmto souvislostem a také kvůli jejímu spojení se základními biologickými procesy, jako je stárnutí, by pochopení vnitřních mechanismů SAI mohlo vědcům pomoci prozkoumat buněčný život zcela novým způsobem.
Darren žije v Portlandu, má kočku a píše či editovává o sci-fi a fungování našeho světa. Jeho předchozí práce můžete nalézt na Gizmodo a Paste, pokud se podíváte dostatečně pečlivě.
