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 Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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