https://frosthead.com

Упознајте Немури, ген који мухе ставља на спавање и помаже им у борби против инфекције

Пријатељ вам може препоручити лаку ноћ одмора када вам је мука. Овај једноставан лек је заправо заснован у науци - а нова студија показује да би могао бити уграђен у ДНК, барем у воћне мушице.

Постоји успостављена повезаност између сна и имунолошког система, али научници су имали потешкоћа да дефинишу везу. Сада, тим истраживача приближио се корак ближе успостављању јасне везе; пронашли су један ген у воћним мушицама који јачају сан кад су инсекти болесни или исцрпљени, наводи се у данас објављеном часопису Сциенце .

Тим - који је водила Амита Сехгал, неурознанственица са Универзитета у Пенсилванији - назвао је ген немури, јапанском речи за сан. Док су претходни тестови идентификовали гене који смањују сан када недостају, ово је прва студија летења која је идентификовала један ген који, када је преактиван, побољшава сан. Обиље немурија такође је помогло мушама да се боре против инфекције, представљајући јасну везу између овог гена за спавање и имуног система.

"Ово је прилично важан помак у смислу да омогућава механичку везу између ове две потпуно различите ствари - спавања и имуног одговора - које су изгледа врло повезане", рекао је Григориос Оикономоу, неурознанственик који проучава генетику спавања код зебра у Калифорнији Институт за технологију, али није био укључен у овај експеримент.

Колико је муха било потребно да се утврди овај једини ген, који би нам могао помоћи да разоткријемо везу између сна и имунитета? Према Сехгаловој процени, скоро милион. Хиљаде група муха конструирано је да би се турбо-експримирали различити гени додавањем лека у типичну исхрану инсеката од кукурузног брашна, меласе, квасца и агара.

Мухе су, како се испоставило, успавана бића. У лабораторији успављују око 11 сати дневно. "Спавање" за муве се дефинише као пет или више минута непокретности, које се могу мерити видео праћењем или провером да ли њихово кретање разбија инфрацрвени сноп у њиховој кућици епрувете. Истраживачи су пратили 8.015 различитих врста генетички измењених мушица док су одлазиле, али након дуготрајног процеса елиминације, једна је група драматично надмашила остатак.

Ови одласци - група немури - умрежавали су огромних 17 до 20 сати сна дневно.

„Били смо веома изненађени што смо добили само једног [гена од 8.000], “ каже Сехгал.

Истраживачи су такође тестирали "дубину спавања" или како се лако мухе пробудиле када су се изненадиле што се пластични младунац бацао на контејнер у којем су биле смештене. Шок је био довољан да побегне више од 94 одсто редовних муха из сна. Више од 80 одсто мува појачаних немури-ма са друге стране је спавало кроз рекет.

Немури је добар за снажно спавање: мухе са додатним немуријем биле су боље у борби против грипе. Заражене двема смртоносним бактеријама, мухе појачане немуријима преживеле су дуже него њихови парови који су изразили немури на нормалним нивоима.

Показало се да немури такође делује као антимикробни пептид (АМП), што значи да је прилично ефикасан у самом убијању микроба. Мухе које су експримирале ген на типичним нивоима имале су готово неприметне трагове АМП. Оно што је покренуло мозак нормалних мува да испумпају више немурија било је успављивање сна - тако што се отресао отприлике сваких 20 секунди - и болест.

Ови резултати, објаснио је Сехгал, указују на то да је "регулација сна уско повезана са имунолошким системом, посебно како се тело бави помањкањем сна."

Проналажење молекула који је еволуирао до изазивања сна и такође има одвојену функцију убијања микроба „врло је сугестивно да заправо спавање добро користи за вас кад сте болесни“, каже Оикономоу, који је коаутор перспективног рада у Сциенце- у прати Сехгалову студију.

Имајући пуно немурија јасно је успавало сан, али тим је такође желео да зна да ли ће мучнина услед утицаја бити потпуно уклоњена. Да би ово тестирали, Сегаллов тим узгајао је мутантне мухе којима су недостајале обе копије гена немури, тако да нису у потпуности били у стању да произведу његове антимикробне предности. Мутантне мухе које недостају немури добијале су исту количину сна као и њихови нормални пакети који поседују немури, мада је студија утврдила да су мутанти лакше били будни светлосним бљесковима или страним мирисом и да су спорије заспали.

Мухе са геном немури спавале су дуже након што се разболеле. Али, каже Сехгал, мутанти "не умиру раније од контрола, а ми мислимо да је то зато што постоје и други фактори који то надокнађују."

Другим речима, ген за немури није крајњи ген, све-биће потребан за сан или имунитет. Без тога, муве су још у стању да спавају, мада погодније, а њихово одсуство не утиче на то да се одупру инфекцији.

Цхиара Цирелли, неурознанственица са Универзитета Висцонсин-Мадисон која није била укључена у студију, је заинтересована да види какви су ефекти гена немури на мање екстремним нивоима.

„Знали смо да постоји та повезаност, али ево, имамо животињски модел, имамо одређени ген, можемо почети да постављамо оваква више механистичка питања“, каже она. Студија отвара нове путеве за истраживање како би се утврдила веза између сна и имуног система, објашњава Цирелли.

Сехгал би такође волео да зна које друге врсте, укључујући људе, имају немури или ген какав је такав. Даљње проучавање немурија и протеина који се боре против микроба могло би довести до „пуно бољег лека за спавање“, претпоставља Оикономоу, можда оног са мање нуспојава од оног што је тренутно на тржишту.

Упознајте Немури, ген који мухе ставља на спавање и помаже им у борби против инфекције