งานวิจัยที่อาจไขความลับต้านแก่ ? พบเซลล์ในพืชสัมพันธ์กับการแก่ชรา

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย วิทยาเขตริเวอร์ไซด์ (University of California, Riverside : UCR) ศึกษาเซลล์พืช และพบว่าองค์ประกอบในเซลล์พืชที่ชื่อ กอลจิ บอดี้ (Golgi body) มีโปรตีนที่เรียกว่า ซีโอจี (COG) มีคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกับภาวะแก่ชรา และงานวิจัยนี้อาจเปิดโอกาสให้มนุษย์เราแก่ช้าลงได้

นักวิจัยได้ศึกษาเซลล์พืชเพื่อดูว่าส่วนใดของเซลล์พืชที่มีหน้าที่ควบคุมการตอบสนองต่อปัจจัยความเครียดต่าง ๆ เช่น ภาวะแสงน้อย หรือสภาพแวดล้อมที่มีระดับเกลือมากเกินไป และได้ค้นพบองค์ประกอบที่เรียกว่ากอลจิ บอดี้ ซึ่งมีถุงที่มีเยื่อหุ้มคล้ายถ้วยหลายชั้น หน้าที่หลักของมันคือการจัดเรียงโมเลกุลภายในเซลล์ เพื่อให้โมเลกุลต่าง ๆ ถูกส่งไปยังจุดที่ถูกต้อง 

ภายในกอลจิ บอดี้มีโปรตีนที่เกี่ยวข้องในกระบวนการด้วย เรียกว่า COG ซึ่งโปรตีนนี้จะมีหน้าที่ในการควบคุมการเคลื่อนที่ของถุงห่อหุ่มโมเลกุล ทั้งนี้ กอลจิ บอดี้ และโปรตีน COG จะทำงานควบคู่กัน โดย COG มีส่วนช่วยทำให้กอลจิ บอดี้ จับคู่น้ำตาลกับโปรตีนหรือไขมันอื่น ๆ ก่อนที่จะส่งไปยังตำแหน่งต่าง ๆ ภายในเซลล์

ฮีซึง ชอย (Heeseung Choi) นักวิจัยในภาควิชาพฤกษศาสตร์และพืชศาสตร์ของ UCR และเป็นผู้เขียนงานวิจัยนี้คนแรกอธิบายว่า “กอลจิ เป็นเหมือนไปรษณีย์ในเซลล์ มันจะบรรจุและส่งโปรตีน ไขมัน ไปยังจุดที่ต้องการภายในเซลล์ หากกอลจิเสียหาย มันจะสร้างความสับสนและปัญหาให้กิจกรรมภายในเซลล์ และส่งผลต่อสุขภาพ”

หลังจากการค้นพบว่าโปรตีน COG มีความสำคัญต่อสุขภาพของพืช ทีมวิจัยจึงตัดสินใจทำการทดลองเพิ่มเพื่อดูว่าโปรตีนนี้ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืชอย่างไร โดยได้แบ่งพืชออกเป็น 2 กลุ่ม กลุ่มแรกคือพืชที่ไม่ได้รับการดัดแปลง อีกกลุ่มคือพืชถูกดัดแปลงจนไม่สามารถสร้างโปรตีน COG ได้ และผลก็คือพืชทั้ง 2 กลุ่มไม่แตกต่างกันภายใต้สภาวะแวดล้อมปกติ (คือ ไม่มีความเครียด) และไม่สามารถแยกความแตกต่างของทั้ง 2 กลุ่มได้ แต่ในสภาพแวดล้อมที่มืด พืชปกติที่ไม่ได้รับการดัดแปลง จะแสดงอาการแก่ชราในวันที่ 9 ส่วนพืชที่ได้รับการดัดแปลงจนไม่สามารถผลิตโปรตีน COG ได้ จะแสดงอาการแก่ชราภายในวันที่ 3 เท่านั้นเอง 

ที่น่าสนใจก็คือในร่างกายมนุษย์ และสิ่งมีชีวิตที่มียูคาริโอต (ประเภทของเซลล์หรือสิ่งมีชีวิตที่มีนิวเคลียสที่แท้จริงอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์) ก็มีกอลจิบอดี้ด้วยเช่นเดียวกับในพืช ทำให้งานวิจัยนี้มีโอกาสต่อยอดมายังมนุษย์ได้ 

เคธี่ เดเฮช (Katie Dehesh) ศาสตราจารย์พิเศษด้านชีวเคมีโมเลกุลของ UCR และผู้ร่วมเขียนผลการวิจัย ตั้งข้อสังเกตว่างานวิจัยนี้ถือเป็นความรู้ขั้นสูงที่จะทำให้เรารู้วิธีการที่พืชแก่ชรา ซึ่งจะมีประโยชน์มากในการค้นหาเบาะแสเกี่ยวกับกระบวนการชราของมนุษย์ “สำหรับเราการค้นพบนี้ถือเป็นเรื่องใหญ่ นับเป็นครั้งแรกที่เราได้กำหนดความสำคัญอย่างลึกซึ้งของออร์แกเนลล์ในเซลล์ที่มีความสัมพันธ์กับการกระบวนการแก่ชรา”

ดังนั้น ทีมงานจึงวางแผนที่จะศึกษากลไกระดับโมเลกุลที่อยู่เบื้องหลังผลการศึกษานี้ต่อไป เพื่อดูว่ามันจะส่งผลต่อความแก่ชราของมนุษย์ได้มากแค่ไหน ซึ่งตีพิมพ์ในวารสารเนเจอร์ แพลนท์ (Nature Plants) เมื่อวันที่ 26 ตุลาคม 2023

ที่มาข้อมูล InterestingEngineering

ที่มารูปภาพ News.UCR.Edu