Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

На оптимальную продолжительность здорового сна повлияли «гены всего»

Ученые вывели в лабораторных условиях две популяции мух, естественная продолжительность сна у которых отличалась почти на 15 часов. Секвенирование ДНК мало спящих мух и «засонь» показало, что на продолжительность сна влияют полиморфизмы в генах из нескольких базовых сигнальных путей, которые определяют множество процессов в организме. Именно поэтому феномен сна невозможно объяснить какой-то одной причиной, резюмируют авторы в своей статье, опубликованной в журнале PLOS Genetics.

на оптимальную продолжительность здорового сна повлияли «гены всего»

Сон является одной из главных нерешенных загадок в физиологии. В глобальном смысле потребность в сне пытаются объяснить необходимостью экономии ресурсов. Вероятно, во время сна организм избавляется от отходов метаболизма. Во сне изменяется пластичность мозга и происходит консолидация (сохранение) воспоминаний.

Процессы, напоминающие сон, есть у большинства живых существ, но его продолжительность различна у разных видов, и даже может меняться у одного и того же вида в процессе жизнедеятельности. К примеру, дети спят гораздо дольше, чем взрослые, поэтому считается, что сон необходим для нормального развития организма. Человек, по сравнению с другими приматами, отличается коротким сном — наши дальние родственники спят по 14-17 часов в сутки, в то время как среднестатистическому человеку достаточно семи часов.

Природные вариации в продолжительности сна заставили ученых предположить, что она определяется генетическими факторами. На модели мух-дрозофил, которые тоже спят, исследователи идентифицировали несколько мутаций, которые приводили к значительному сокращению длительности сна. Например, среди белков, мутации в которых снизили продолжительность сна у дрозофил, оказались калиевый канал, ответственный за поляризацию мембраны нейронов, и никотиновый рецептор. В упомянутых работах мутантные мухи отличались меньшей продолжительностью жизни, поэтому урезанный сон, вероятно, стал симптомом нарушения каких-либо базовых физиологических процессов.



на оптимальную продолжительность здорового сна повлияли «гены всего»
Drosophila melanogaster

Чтобы изучать влияние генетических факторов на более естественной модели, Сьюзан Харбисон (Susan Harbison) из подразделения Национального института здоровья США с коллегами провели среди мух искусственный отбор на продолжительность сна в течение 13 поколений. В результате ученым удалось вывести две популяции, которые разительно отличались по естественной потребности в сне. Мало спящие мухи в среднем тратили 3,3 часа в сутки на сон, а долго спящие — 17,8 часов.

Секвенирование ДНК мух из семи поколений обнаружило тысячи генетических вариаций, но исследователям удалось выделить среди них 126 основных, которые относились к 80 кандидатным генам. В работе ученые не разделяли полиморфизмы, характерные для длинного или короткого сна, а просто сосредоточились на поиске генов, которые были затронуты в обоих случаях. Тем не менее, исследователи отметили общую тенденцию для многих найденных генетических вариантов: редко встречающиеся в средней популяции варианты отбирались у мух с коротким сном, а часто встречающиеся оказывались характерны для длинного сна.

Многие найденные полиморфизмы попали в участки, кодирующие компоненты консервативных сигнальных путей, например, Wnt-пути, который вовлечен в эмбриогенез и дифференцировку клеток, и MAPK-пути, который реагирует на широкий спектр внеклеточных стимулов, и в числе прочего, регулирует циркадные ритмы у мух и млекопитающих. Кроме того, в список попали полиморфизмы в генах рецепторов и переносчиков нейромедиаторов.

Таким образом, на продолжительность сна повлияла большая совокупность разнообразных процессов в организме. Такое сложное генетическое «кодирование» говорит о том, что значение сна для животных не ограничивается какой-то одной функцией. Напротив, сон является базовой потребностью, которая эволюционировала вместе с другими ключевыми особенностями животных.

Никаких очевидных изменений в фенотипе мух , кроме длительности сна, исследователи не обнаружили. Количество сна не повлияло на продолжительность жизни мух. Тем не менее, когда после завершения основного эксперимента мало спящим мухам разрешили свободно размножаться в течение 47 поколений без давления отбора, продолжительность сна у них увеличилась. Вероятно, такой короткий сон в природе сложно поддерживать, поэтому без жесткого отбора эта особенность в популяции не сохраняется.

У людей нормальная продолжительность сна лежит между шестью и десятью часами. При этом сокращение сна ниже индивидуальной нормы чревато негативными последствиями для здоровья, в том числе ожирением, депрессией и сердечно-сосудистыми заболеваниями. Мы рассказывали, что одна бессонная ночь несет столько же вреда для здоровья, как полгода неправильного питания. Долгий сон, напротив, не приводит к каким-либо нарушениям, главное, чтобы человек после него чувствовал себя отдохнувшим.

Автор: Дарья Спасская

Ссылка на источник

Tags: время, генетика, гены, исследования, метаболизм, сон
Subscribe

Posts from This Journal “сон” Tag

promo alev_biz 15:32, friday 1
Buy for 30 tokens
Непроизвольная дрожь в руках - симптом болезни Паркинсона, поэтому ее неожиданное появление у многих может вызывать беспокойство и даже панику. Однако эта болезнь – лишь одно из состояний, вызывающих тремор. «Определенная степень дрожания рук является нормой для каждого», -…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments