พบกลุ่มของโมเลกุลที่เรียกว่าโปรตีนช็อกความร้อนอย่างรวดเร็ว นักวิจัยค้นพบว่าเมื่อแมลงวันสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงขึ้นในช่วงเวลาสั้น ๆ ซึ่งเป็นภาวะช็อกจากความร้อน เซลล์ของพวกมันจะกระตุ้นกลุ่มของยีนเฉพาะ นักชีววิทยาพบว่าผลิตภัณฑ์ของยีนเหล่านี้ซึ่งเป็นโปรตีนช็อกจากความร้อนช่วยให้โปรตีนแรกเกิดพับเป็นรูปร่างที่เหมาะสมและมีเสถียรภาพ มิฉะนั้น ที่อุณหภูมิสูงขึ้น โปรตีนใหม่จำนวนมากจะไม่เสถียรหรือไม่ทำงาน
ผู้ช่วยระดับโมเลกุลหรือที่เรียกว่า chaperones
โดยนักวิทยาศาสตร์บางคนต่อสู้มากกว่าความร้อน เซลล์สร้างโปรตีนช็อกความร้อนเมื่อแมลงวันประสบกับความเครียดต่างๆ เช่น การแผ่รังสี ความอดอยาก และการขาดน้ำ และโปรตีนช็อกความร้อนไม่ได้จำกัดเฉพาะแมลงวัน ดูเหมือนว่าพืช สัตว์ และแม้แต่จุลินทรีย์ทุกชนิดจะผลิตโมเลกุลเหล่านี้เมื่อเซลล์เครียด
เป็นเวลากว่าทศวรรษที่ลินด์ควิสต์ศึกษา Hsp90 ตั้งแต่ตอนที่เธออยู่ที่มหาวิทยาลัยชิคาโก Hsp90 มีอยู่มากมายในเซลล์ตลอดเวลา ไม่ใช่แค่ในช่วงเวลาที่มีความเครียดเท่านั้น การทำงานกับเซลล์ยีสต์ Lindquist และเพื่อนร่วมงานของเธอแสดงให้เห็นว่า Hsp90 มีโปรตีนอื่นจำนวนหนึ่งซึ่งเป็นไคลเอนต์ ซึ่งจะทำให้เสถียรและพับได้ภายใต้สภาวะปกติ โปรตีนที่ขึ้นอยู่กับ Hsp90 เหล่านี้บางส่วนมีบทบาทสำคัญในการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ในระหว่างการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต ลูกค้ารายอื่นเป็นโปรตีนที่สำคัญต่อการเติบโตของเซลล์
ด้วยความสงสัยเกี่ยวกับบทบาทของ Hsp90
ในสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนกว่าเซลล์ของยีสต์ ลินด์ควิสต์และซูซานน์ รัทเทอร์ฟอร์ด เพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัยชิคาโกจึงหันไปหาแมลงวันผลไม้ ในแมลงวัน ถ้ายีน Hsp90 ของไข่ที่ผสมพันธุ์แล้วทั้งสองชุดมีข้อบกพร่อง แมลงจะไม่พัฒนาเลย แต่ถ้าสำเนาหนึ่งทำงานและอีกสำเนากลายพันธุ์ ทำให้กิจกรรม Hsp90 อยู่ที่ 50 เปอร์เซ็นต์ของปกติ ไข่มักจะพัฒนาเป็นตัวเต็มวัยที่เจริญพันธุ์
เมื่อรัทเทอร์ฟอร์ดและลินด์ควิสต์ศึกษาแมลงวันด้วย Hsp90 ครึ่งหนึ่ง พวกเขาสังเกตเห็นความผิดปกติทางกายภาพในแมลงประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ รูปร่างผิดรูปหรือดวงตาหายไป ปีกกุด ขาผิดรูป หรือหนวดที่ขึ้นผิดที่ เป็นเพียงความแปลกประหลาดบางประการที่นักวิจัยบันทึกไว้ ข้อบกพร่องในการพัฒนาที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นในลูกหลานของแมลงวันที่เลี้ยงบนอาหารที่มีสารยับยั้ง Hsp90 geldanamycin ซึ่งเป็นสารประกอบที่ดึงดูดความสนใจของนักวิจัยโรคมะเร็ง (ดู “การบำบัดรักษาโรคมะเร็งแบบใหม่” ด้านล่าง)
นักชีววิทยาทั้งสองพิจารณาคำอธิบายหลายประการสำหรับข้อสังเกตของพวกเขา ในสถานการณ์ที่พวกเขาชื่นชอบในท้ายที่สุด บทบาทของ Hsp90 ในฐานะพี่เลี้ยงมักจะยับยั้งอิทธิพลที่ก่อกวนของการกลายพันธุ์ในยีนที่สำคัญต่อการพัฒนาของสัตว์ Hsp90 สามารถทำได้โดยการพับไคลเอนต์เวอร์ชันที่กลายพันธุ์เล็กน้อยให้เป็นรูปร่างปกติ
จากการเพาะพันธุ์แมลงวันที่ขาด Hsp90 นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าความผิดปกติของแต่ละบุคคลได้รับการถ่ายทอดจากรุ่นสู่รุ่นอย่างสม่ำเสมอ พวกเขากล่าวว่าสนับสนุนทฤษฎีที่ว่าข้อบกพร่องเกิดจากการกลายพันธุ์ที่ปราศจากการควบคุม Hsp90 แทนที่จะเป็นอุบัติเหตุแบบสุ่มที่เกิดจากกิจกรรม Hsp90 ที่ลดลงในช่วงระหว่างการพัฒนาของแมลงวัน
บทบาทของ Hsp90 ในฐานะโปรตีนช็อกจากความร้อนเป็นหัวใจสำคัญของข้อสรุปของนักวิจัย พวกเขาโต้แย้งว่าหากเซลล์ถูกตรึงเครียดในระหว่างการพัฒนา Hsp90 จะถูกเบี่ยงเบนจากไคลเอนต์โปรตีนปกติเพื่อทำให้โปรตีนอื่นในเซลล์เสถียร ผลที่ตามมาคือสัญญาณการพัฒนาที่ปกติแล้ว Hsp90 จะพลาดอิทธิพลนั้น ผิดเพี้ยนไป และเปลี่ยนแผนร่างกายของสิ่งมีชีวิต
เพื่อเห็นแก่วิวัฒนาการ สิ่งนี้ไม่จำเป็นต้องเป็นเรื่องเลวร้ายเสมอไป ด้วย Hsp90 ที่ควบคุมโปรตีนของยีนที่กลายพันธุ์ภายใต้การควบคุม สิ่งมีชีวิตสามารถสะสมความผันแปรทางพันธุกรรมได้มากกว่าที่เป็นอย่างอื่น สิ่งมีชีวิตสามารถเปิดเผยความผันแปรดังกล่าวเพื่อตอบสนองต่อความเครียดในสิ่งแวดล้อม ซึ่งอนุญาตให้มีการคัดเลือกโดยธรรมชาติได้ ลินด์ควิสต์กล่าว
ในตอนท้ายของบทความเกี่ยวกับการวิจัยแมลงวันในปี 1998 รัทเทอร์ฟอร์ดและลินด์ควิสต์เสนอข้อสรุปที่เร้าใจ “เราได้ให้สิ่งที่เป็นความรู้แก่เรา เป็นหลักฐานแรกสำหรับกลไกระดับโมเลกุลที่ชัดเจนซึ่งช่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการเพื่อตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม” พวกเขากล่าว
นักชีววิทยาเลิกคิ้วมากขึ้นโดยเสนอว่ากลไกการวิวัฒนาการที่มีพื้นฐานจาก Hsp90 นี้สามารถช่วยอธิบายการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของแผนร่างกายซึ่งบางครั้งก็คั่นบันทึกฟอสซิล ทฤษฎีวิวัฒนาการส่วนใหญ่ทำนายการเปลี่ยนแปลงทีละเล็กละน้อยในสปีชีส์ในช่วงเวลายาวนาน และยากที่จะอธิบายการระเบิดทางสัณฐานวิทยาดังกล่าว
Credit : สล็อตเว็บตรง
