果蠅大腦內(nèi)調(diào)節(jié)睡眠的晝夜起搏細(xì)胞(綠色)和神經(jīng)元(紅色)聯(lián)合
美國洛克菲勒大學(xué)的科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn),一種叫做CycA的蛋白可幫助果蠅入睡,。 相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于2012年3月30日出版的《Science》期刊上。
大腦是如何以及為什么會(huì)在清醒狀態(tài)與睡眠狀態(tài)間轉(zhuǎn)換是生物學(xué)中的一個(gè)長期存在的問題,。果蠅往往像人類一樣整夜睡眠,因此Dragana Rogulja和Michael Young利用了果蠅來尋找調(diào)節(jié)睡眠的基因,。他們用一種叫做RNA干擾的技術(shù),,以一次一個(gè)降低基因表達(dá)的方式降低了果蠅神經(jīng)系統(tǒng)中的數(shù)千個(gè)基因的表達(dá),。
CycA蛋白或其調(diào)節(jié)因子Rca1的耗盡使得果蠅入睡緩慢而且一天中的總體睡眠時(shí)間變少,,因?yàn)樗鼈儚乃咧斜粏拘训拇螖?shù)增加了。人們從前知道CycA可幫助調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂周期,。 該蛋白似乎不是生物鐘的一部分,。 但是,表達(dá)CycA的神經(jīng)元是與那些與生物鐘有關(guān)的神經(jīng)元混雜在一起的,,因此兩種神經(jīng)元之間的相互作用可能會(huì)幫助協(xié)調(diào)晝夜行為和調(diào)節(jié)睡眠,。
CycA在其它多細(xì)胞動(dòng)物的細(xì)胞分裂中扮演著相同的角色,因此文章的作者推測,,它可能在其它動(dòng)物中也起著相同的調(diào)節(jié)睡眠的作用,。(生物谷 bioon.com)
doi:10.1126/science.1212476
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PMID:
Control of Sleep by Cyclin A and Its Regulator
Dragana Rogulja, Michael W. Young
How and why the brain reversibly switches from a waking to a sleep state remain among the most intriguing questions in biology. We show that cyclin A (CycA) and regulator of cyclin A1, essential cell cycle factors, function in postmitotic neurons to promote sleep in Drosophila melanogaster. Reducing the abundance of CycA in neurons delayed the wake-sleep transition, caused multiple arousals from sleep, and reduced the homeostatic response to sleep deprivation. CycA is expressed in ~40 to 50 neurons in the adult brain, most of which are intermingled with circadian clock neurons, suggesting functional interactions among neurons controlling sleep and circadian behavior.