Японские ученые обнаружили «гены хорошего сна»
Биологи определили несколько шагов сигнального пути, который регулирует глубину и продолжительность сна на уровне отдельных нейронов. Эксперименты на мышах показали, что сон можно контролировать, меняя активность одного-единственного фермента.
Сон волнует ученых с древнейших времен. Они до сих пор пробуют разобраться с тем, для чего он нужен, как устроен, как регулируется и влияет на состояние человека и животных. В новой работе команда из Университета Цукубы исследовала эти процессы на уровне отдельных генов и белков, которые регулируют их активность. Это позволило нащупать несколько ключевых звеньев в цепочке реакций, контролирующих длительность и глубину сна. Статья японских ученых опубликована в журнале Nature.
Группа профессора Хиромасы Фунато (Hiromasa Funato) изучила влияние различных мутаций на характер сна у подопытных мышей. Работа показала, что мутации, ведущие к снижению активности фермента гистондеацетилазы 4 (HDAC4), заставляли животных спать дольше и глубже, чем мыши с нормальным HDAC4. Этот белок участвует в регуляции работы множества генов, в числе которых, видимо, и те, что запускают в нейронах внутриклеточные механизмы, связанные со сном.
Снижение активности HDAC4 может вызываться присоединением фосфорной группы (фосфорилированием). При такой химической модификации молекулы HDAC4 выносятся из ядра клетки и не так заметно снижают активность ее генов. Это подтвердили дополнительные эксперименты. В них ученые модифицировали белок так, чтобы затруднять его фосфорилирование, либо блокировали работу другого фермента, SIK3, который проводит такую реакцию. Мыши с подобными изменениями действительно спали меньше обычного. И наоборот, при искусственном усилении фосфорилирования HDAC4 сон удлинялся, становился более глубоким и спокойным.
Ученые определили и следующий шаг этой цепочки. Белок LKB1, который, в свою очередь, регулирует работу SIK3, также влиял на характер сна у подопытных животных. «Наша работа показывает, что в клетках головного мозга действует сигнальный путь от LKB1 через SIK3 и затем к HDAC4, — говорит профессор Фунато. — Этот путь в итоге ведет к фосфорилированию HDAC4, что усиливает сон. Скорее всего, за счет того, что этот белок влияет на работу соответствующих генов».
Искусственно меняя количества SIK3 и HDAC4 в разных клетках мозга, биологи показали, что активность этих белков в коре больших полушарий определяет глубину сна, а в гипоталамусе — его продолжительность. По-видимому, эти ферменты влияют на возбуждающие нейроны: воздействуя на соответствующие гены, они подавляют их активность на время сна. Возможно, если ученым удастся лучше разобраться в работе этого сигнального пути, мы получим совершенно новые и более эффективные препараты для борьбы с нарушениями сна.
Telegram 
Дзен 
VK Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Во времена Екатерины II один из немецких колонистов в России мутировал, из-за чего все его потомки получали раннюю болезнь Альцгеймера. Теперь среди них появился первый, кого она не тронула, — по мнению ученых, благодаря жаре, которой он должен был подвергаться на работе.
Формирование и эволюция звездных систем кажутся понятными и предсказуемыми, а их строение строго подчиняется законам физики. Строение «крылатых» радиогалактик выбивается из общих правил. Их необычная форма не имеет однозначного объяснения и остается предметом споров для астрофизиков.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии