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 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.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
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.
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.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
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.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
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.
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