Космос под ногами: спецпроект Naked Science о космонавтике и «трудной» нефти
Читать
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
12.12.2022
Сергей Васильев
4 151

Японские ученые обнаружили «гены хорошего сна»

4.9

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.

©Eddy Van 3000, Flickr

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 11:09
Сергей Васильев

Венерины мухоловки регистрируют до пяти стимуляций чувствительных волосков, чтобы захлопнуть свою ловушку и начать переваривание. Но уникальный мутант Dyscalculia не может «считать» даже до двух. Ученые показали, что это связано с нарушением восприятия ионов кальция.

Вчера, 16:24
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

Позавчера, 17:19
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

Вчера, 11:09
Сергей Васильев

Венерины мухоловки регистрируют до пяти стимуляций чувствительных волосков, чтобы захлопнуть свою ловушку и начать переваривание. Но уникальный мутант Dyscalculia не может «считать» даже до двух. Ученые показали, что это связано с нарушением восприятия ионов кальция.

Вчера, 16:24
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

Позавчера, 17:19
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: