大部分人每天需要7到8小時睡眠時間保證機體正常功能,但也有一些人他們需要的睡眠時間要少得多。這種差別很大程度上是由基因的多樣性決定的。在最近一項發表在current biology上的研究中,研究人員在果蠅體內發現一個叫作Taranis的基因對于正常睡眠非常必要。
研究人員首先對許多果蠅突變系進行了篩選,發現一個叫作Taranis的基因發生突變會導致果蠅睡眠時間大大減少。通過一系列遺傳學和生化實驗,研究人員對Taranis編碼的蛋白進行了追蹤,觀察Taranis是如何與其他蛋白發生相互作用的,結果發現Taranis能夠與一個已知的睡眠調控因子--Cyclin A發生結合,這表明Taranis與Cyclin A形成了一個新的分子機制導致cdk1失活,而正常情況下Cdk1能夠抑制睡眠,促進覺醒。
先前研究已經證明Cyclin A 只在一小部分神經元細胞中表達。研究人員發現這些神經元細胞位于果蠅大腦的一個區域,相當于人類的下丘腦--下丘腦是人類腦部結構中與睡眠有關的一個中心。當在那一小部分神經元細胞中敲低Taranis基因的表達,神經元細胞發生激活,果蠅的睡眠時間大大減少。研究人員指出,在睡眠過程中Taranis幫助抑制的這些神經元可能是果蠅大腦中負責喚醒的重要區域。
Taranis在人類中有同源蛋白--Trip-Br家族的轉錄調控因子,但該家族成員是否通過類似的方式參與人類睡眠調節仍未可知。
總得來說,這項研究以果蠅為研究模型發現Taranis能夠與Cyclin A結合抑制Cdk1活性,從而保證正常睡眠時間。
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