مقالات

یک ژن را تنظیم کنید که خواب را تنظیم کند

مقالات علمی با ترجمه مستقیم سایت بزرگ دنیای خوب زندگی

یک ژن را تنظیم کنید که خواب را تنظیم کند

"قابل توجه است که بسیاری از ژن های پس از رفتار ریتم میوه مبارزه همتایان انسانی است، گفت:" راب جکسون. در اینجا، یک قطعه مغز Drosophila "نشان می دهد NKT – سبز – ترجمه شده به سلول های آستروسیت – قرمز." اعتبار: آزمایشگاه راب جکسون

چه چیزی ما را بیدار می کند و به ما کمک می کند خوابیم؟ پاسخ پیچیده است، اما شامل ریتم های به اصطلاح ریتمیک است که در همه نوع با دوره های خواب و بیداری وجود دارد – تغییرات جسمی، روانی و رفتاری که به صورت منظم دنبال می شوند.

در اکثر حیوانات، این چرخه بیست و چهار ساعت طول می کشد و به سیگنال های زیست محیطی مانند نور کمک می کند. آنها توسط یک "ساعت کارشناسی ارشد" در مغز حیوانات سازماندهی شده اند، که شامل گروهی از نورون هایی است که خواب و سایر عملیات روزانه را تنظیم می کنند. البته خواب نیز از طریق "فشار خواب" به کار رفته است که زمانی اتفاق می افتد که انسان یا حیوانات دیگر از خواب محروم شوند.

راب جکسون، استاد علوم اعصاب دانشکده پزشکی، آزمایشگاهی است که ریتم ساعت بیولوژیکی و ژنتیکی آن را برای بیش از سی سال مطالعه می کند. از مگس میوه استفاده می شود – نام Drosophila melanogaster نام علمی است – برای مطالعه این پدیده، از آنجا که آنها ساعت های دایره ای 24 ساعته و چرخه خواب مشابه برای چرخه های انسان را دارد. او می گوید: "قابل توجه است که بسیاری از ژن های پس از رفتار ریتمیکشان از آنالوگهای انسانی استفاده می کنند."

آزمایشگاه جکسون اولین کسی بود که نقش مهمی را برای ستاره ها به عنوان مهمترین سازندگان ریتم ساعت بیولوژیکی شناخت. سلول های ستاره ای، مغز سلول های مغز هستند که به مدت طولانی فکر می شود سلول های حمایتی هستند – چسب در مغز، از این رو نام گلایا – اما در حال حاضر شناخته شده است که آنها نقش مهمتری را بازی می کنند. جکسون و همکارانش کشف کردند که آستروسیت ها عوامل تولید سیگنال را برای ارتباط با نورون ها تولید می کنند که رفتار خواب را تنظیم می کند.

محققان امروز در یک مطالعه منتشر شده در زیست شناسی کنونی که ژن آنها Noktochor (NKT) نامیده می شود در سطوح بالا در astrocytes بیان شده و برای الگوهای طبیعی خواب مورد نیاز است. جکسون گفت که Noktochor که به معنی "شب" در بنگالی است، در طول توسعه پرواز مورد نیاز نیست، اما در ذهن بزرگسالان برای حفظ یک خواب سالم ضروری است، "پیشنهاد عملکرد فیزیولوژیکی در مگس بالغ".

مگس میوه ای که بیان ژن NKT ندارند، باعث کاهش خواب شبانه می شود، در حالی که خواب آنها طبیعی است و بله، مگس ها بعد از ظهر از خواب بیدار می شوند. ژن NKT در سطوح بالایی در آستروسیت های پرواز و در سطوح پایین در نورون ها بیان می شود که در هر دو نوع سلول برای خواب شبانه معمولی مورد نیاز است.

علاوه بر جکسون، تیم تحقیقاتی شامل Sukanya Sengupta، Lauren B. Croe، Samantha شما و Mary A. Roberts از دانشکده پزشکی دانشگاه توفت بود.

Tufts در حال حاضر با نتایج جالبی با جکسون صحبت می کند و آنچه که ممکن است برای افراد مبتلا به مشکلات خواب معنی داشته باشد.

حالا Tufts: پس چگونه مگس دقیقا خواب می دهد؟

راب جکسون: مگس ها مانند ما مثل ما خواب می بینند، اما تغییرات خواب در طول زمان، به طور متوسط ​​حدود دو تا پنج ساعت طول می کشد. جالب توجه است که در رابطه جنسی برای خواب، تفاوت وجود دارد، که در آن مردان شب در شب بخوابند، اما در طول روز نیز سیستا را می گیرند، در حالی که بیشتر زنان در شب شبانه می خوابند. در مگس های ایجاد شده در آزمایشگاه ما برای به دست آوردن بیان کمی یا بدون NKT، قسمت های خواب غیر طبیعی کوتاه و رخ می دهد اغلب، و در نتیجه کاهش یکنواختی – خواب متناوب و اختلال عملکرد.

چرا مدل خوبی برای مطالعه خواب دارد؟

پرواز خواب دارای ویژگی های شبیه به خواب انسان است. به عنوان مثال، انواع سلولها – نورونها، آستروسیتها و مغزهای مغز استخوان که تنظیم کننده خواب هستند، در انسانها و drosophila مشابه هستند. علاوه بر این، مگس زمانی که محروم از خواب می خوابند بیشتر خواب می گیرند و به محرک های خارجی به راحتی در خواب پاسخ نمی دهند، مانند زمانی که آستانه "هیجان"، شبیه به انسان است.

یک ژن را تنظیم کنید که خواب را تنظیم کند

جکسون گفت ژن NKT در مغز بزرگسالان برای حفظ خواب سالم ضروری است، "پیشنهاد عملکرد فیزیولوژیکی در مگس بزرگسال". اعتبار: آندره کروات / خلاقیت های مشترک

علاوه بر این، اهداف دارویی که بر خواب تأثیر می گذارد، در مگس ها و انسان ها مشابه هستند. در نهایت، مگس حاوی یک ژنوم کوچک و قابل کنترل است که توالی و راحت دستکاری شده است و اکثر ژن های پرواز همجنسگرایان انسانی هستند، و این انتخاب عالی برای مطالعات مربوط به بیماری های انسانی است.

چه تکنیک های شما و کسب و کار شما برای مطالعه ریتم ساعت بیولوژیکی در مگس استفاده می شود؟

آزمایشگاه من از پروفايل گسترده ای از ژنوم استفاده می کند، یک راه عالی برای گفتن این است که ما می توانیم تمام ژن های بیان شده در یک نوع سلولی خاص را شناسایی کنیم. با استفاده از تکنیک های ژنتیکی، ما در مورد ژن های مهم برای ریتم ساعت بیولوژیکی و یا خواب می خواهیم. ما از سیستم های نظارت بر فعالیت های خودکار برای ردیابی ریتم فعالیت روزانه و خواب استفاده می کنیم. ما همچنین با استفاده از تکنیک پیشرفته تصویربرداری – میکروسکوپ کانکوکال – برای تجسم سلولهای خاصی از پروتئین در مغز که ممکن است برای رفتارهای روزانه مورد نیاز باشد. این ابزار به ما اجازه می دهد تا نقش ژن ها در رفتار خواب یا ریتم های روزانه را بهتر درک کنیم.

مکانیسم NKT برای نفوذ در خواب چیست؟

این یک سوال خوب است و در حال حاضر پاسخ کامل را نمی دانیم. ما می دانیم که پروتئین NKT از سلول ها برای ترویج خواب خارج می شود و ما فرض می کنیم آن را به عنوان یک مکانیسم تماس برای تحریک نورون هایی که خواب را تنظیم می کنند عمل می کنند. نتایج منتشر نشده از آزمایشگاه ما گیرنده های احتمالی NKT را بر روی نورون نشان دادند و پیشنهاد کرد که NKT بتواند مکانیزم هایی را برای مهار نورون های خاص تنظیم کند. چنین مهار فعالیت عصبی چیزی است که باعث خواب می شود.

چرا غیبت NKT در طول روز باعث خواب می شود؟ آیا مجموعه دیگری از ژن های اختصاص داده شده به خواب در طول روز وجود دارد؟

بله، دیگر ژنهای پروازی وجود دارد که برای خواب در روز و برای خواب شب بسیار مهم است و این نشان می دهد که مکانیسم های جداگانه وجود دارد که دو نوع خواب را کنترل می کنند.

چه اتفاقی می افتد وقتی خوابیدید یا خوابیدید؟

ریتم خواب روزانه یا خواب می تواند پیامدهای جدی سلامتی، از جمله چاقی، خطر بیماری قلبی عروقی و اختلالات شناختی مانند اختلالات خلقی داشته باشد. در واقع، زندگی در اکثر موجودات زنده، از جمله مگس ها و انسان ها، برای زندگی ضروری است. هر کسی که با اختلالات پرواز طولانی و یا خواب در شب درک اهمیت مکانیسم خواب است.

نتایج NKT چگونه به سلامت انسان تبدیل می شود؟

گرچه ژن NKT انسان وجود ندارد، مکانیزم های ارتباط عصبی عصبی در مگس ها و انسان ها وجود دارد. استروسیت های انسانی برای تنظیم خواب و رفتار ریتمیک شناخته شده اند. بنابراین، کار ما دارای برخی از دلایل مستقیم برای درک مکانیسم ارتباط بین سلول های ستاره ای و نورون های مهم این رفتارهای ریتمیک و پیامدهای سلامتی آنها است.

گام های بعدی برای مطالعه ریتم و ریتم NKT چیست؟

ما می دانیم پروتئین NKT از اریستسیت ها برای ترویج خواب از بدن دفع می کند و ما می خواهیم که نورون هایی را که فعال می کنند را بدانیم. از آنجایی که ما گروهی از نورون هایی را که خواب در مگس ها را تنظیم می کنند شناسایی می کنیم که شبیه همتایان انسانی آنها است، ما می دانیم کجا به مغز نگاه کنیم و از روش های ژنتیک و تصویربرداری برای اطالع درباره نورون هایی که توسط ترشح NKT از آستروسیت فعال می شوند، استفاده می کنیم.


محققان شواهد جدیدی در مورد نحوه خواب در مغز کشف کردند


ارسال شده توسط
دانشگاه توفتس




استناد:
ژن تنظیم کننده خواب را پیدا کنید (2019، 26 ژوئیه)
دریافت شده در تاریخ 26 ژوئیه 2019
از https://phys.org/news/2019-07-gene.html

این سند حق کپی رایت است بجز هر معامله عادلانه برای مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ
قسمت ممکن است بدون اجازه کتبی تولید شود. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه می شود

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن