Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Category:

Найден белок, запускающий процесс сна

Ученые открыли, что белок PARP1, отвечающий за «ремонт» поломок ДНК, способствует сну.

Найден белок, запускающий процесс сна

Треть жизни мы проводим во сне, но его роль и механизмы по-прежнему недостаточно изучены. Мы много знаем о необходимости сна для перехода информации в долговременную память и его восстановительной природе, пусть даже иногда пренебрегаем здоровым сном и используем «сэкономленное» время для решения наших задач. Но что запускает сон? Благодаря чему мы засыпаем? И главный вопрос: сколько же часов нужно спать?



На этот вопрос пытались ответить многие российские и зарубежные ученые: проводились эксперименты по изучению «центров сна» в мозге, благодаря которым стало известно, что одними из ключевых регионов являются ядра гипоталамуса. Но на более глубоких — клеточном и молекулярном — уровнях явные механизмы еще не были показаны до настоящего момента.

Когда мы долго бодрствуем, накапливается нарастающая усталость, с которой мы боремся до тех пор, пока она не достигнет критической точки. Например, мы можем пить кофе, активный компонент которого (кофеин) связывается с рецепторами в мозге, чувствительными к аденозину — компоненту, входящему в состав нуклеиновых кислот и некоторых ферментов в организме. Аденозин накапливается в период бодрствования, и поэтому благодаря кофеину мы временно перестаем чувствовать утомление. На клеточном уровне эта усталость отражается в накоплении поломок в ДНК нейронов. Их причинами могут быть ультрафиолетовое излучение, окислительный стресс, ферментативные ошибки. Внутри клеток постоянно работают восстановительные системы — и когда мы спим, и когда бодрствуем; но когда мы погружаемся в сон, скорость восстановления превышает количество «поломок».

Ученые из университета Тель-Авива и университета имени Бар-Илана провели эксперименты на рыбках данио с помощью оптогенетики, облучения и фармакологических препаратов. Рыбки данио нуждаются во сне для восстановления. Оказалось, что направленные повреждения в ДНК нейронов действительно увеличивали потребность во сне. Измеряя уровень повреждений и варьируя количество часов сна, которое рыбки данио могли провести во сне, ученые также установили, что шесть часов являются тем минимумом, которого достаточно для восстановления. Но что же сигнализирует о необходимости восстановления и запускает сон?

В этом исследовании, опубликованном в журнале Molecular Cell, удалось найти ответ и на этот вопрос. Ученые обратили внимание на белки, которые реагировали одними из первых в цепочке восстановления поломок ДНК. Одним из них является белок PARP1, который «отмечает» участки повреждения ДНК в клетках. Стимулируя экспрессию или блокировку этого белка, ученые установили, что увеличение экспрессии PARP1 способствует сну и усиливает зависимое от сна восстановление. При этом блокировка PARP1 нарушает сигнал о необходимости восстановления повреждений ДНК: рыбки данио переставали получать сигнал о накопившейся усталости и засыпать. Аналогичные результаты команда получила и в эксперименте на мышах. Белки PARP присутствуют и у человека, но пока еще неизвестно, играет ли PARP1 такую же роль.

Автор: Оксана Шолохова





Ссылка на источник

Tags: биология, модельные организмы, нейрофизиология, сон
Subscribe

Posts from This Journal “сон” Tag

promo alev_biz январь 5, 22:03 1
Buy for 10 tokens
Смайлики. Так часто называют детей, страдающих тяжелым генетическим заболеванием – СМА – спинально мышечной атрофией. Смайлику Денису Сеньковскому из Витебска сейчас 10 лет, 9 из которых мальчик живет с этим коварным диагнозом СМА 2-го типа. История болезни Дениса началась на 6-ом…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment