Сон нужен живым существам для ремонта генома нейронов

Нервные клетки используют сон для восстановления повреждений своего генома - считает рабочая группа исследователя сна Лиора Аппельбаума (Университет Бар-Илан, Рамат-Гана), изучив, как ведут себя хромосомы в отдельных нейронах личинок рыбок-данио.

К статье, вышедшей в Nature Communications, прилагаются покадровые изображения клеток, при активности которых хромосомы едва двигаются, но в них собираются повреждения ДНК: обе нити ее двойной спирали разрываются в одном и том же месте. Чтобы починить эти разрывы, хромосома должна двигаться намного сильнее, чем во время нервной активности.

Выяснилось, что это возможно лишь во сне. Команда создала замедленную запись, вставив в геном рыбок-данио сияющий в ультрафиолете зеленым светом ген белка, который связан с частью молекулы, образующей хромосомы. Движение хромосом в отдельных нервных клетках почти прозрачных личинок теперь стало хорошо видно. Оказалось, в фазе покоя хромосомы нейронов движутся в два раза быстрее. Этого достаточно, чтобы восстановить ущерб, накопленный во время фазы бодрствования.

 Исследователи считают, что они нашли многообещающий молекулярный маркер в динамике хромосом, по которому сон может быть однозначно идентифицирован на клеточном уровне у всех животных, включая простейших. Это необходимо, чтобы при изучении этого состояния любых живых существ быть уверенным, что они действительно спят.

В будущем такое исследование поможет понять, какой была самая древняя функция сна у общих предков всех животных. Команда Аппельбаума предполагает, что первые существа с нервной системой спали, чтобы геном их нейронов мог отремонтировать дневные повреждения.

Источник: spektrum.de