کشف ژن بی‌خوابی در ماهی خوابالو

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل ازFuturity، پژوهشگران موسسه فناوری کالیفرنیا در جدیدترین مطالعات خود ژنی موسوم به «نورومدین یو» را یافتند که به عنوان نوعی محرک طبیعی عمل می‌کند. آنها دریافتند گورخرماهی‌هایی که فاقد این ژن هستند، صبح‌ها دیرتر بیدار می‌شوند و در طول روز نیز فعالیت کم‌تری دارند.

این یافته‌ها، درک تازه‌ای از چگونگی تنظیم فرآیند خواب در اختیار محققان قرار می‌دهد. محققان به دنبال این مطالعات امیدوارند بتوانند از ژن «نورومدین یو» به عنوان درمانی برای اختلالات خواب استفاده کنند.

به گفته پژوهشگران مؤسسه فناوری کالیفرنیا، خواب فرآیند پیچیده‌ای است و انسان یک‌سوم از عمر خود را در خواب سپری می‌کند. البته به نظر می‌رسد حیواناتی هم که دارای سیستم عصبی پیچیده‌ای مانند انسان هستند، چنین روندی را طی می‌کنند. بنابراین آگاهی از چگونگی این روند حائز اهمیت است.

بررسی‌های ژنتیکی روش مناسبی است که به محققان کمک می‌کند اساس ژنتیکی چنین رفتارهایی را بیابند که جهش DNA هزاران جانور، پرورش آنها و شناسایی تفاوت‌های رفتاری و جسمی و نیز تعیین تغییر ژنتیکی را که طی هر جهش رخ می‌دهد، شامل می‌شود.

در این میان، به دلیل شفاف بودن بدن گورخرماهی در دوران جنینی و مشاهده راحت مغز آنها، محققان این جانور مهره‌دار را برای مطالعه فرآیند خواب انتخاب کرده‌اند. گورخرماهی نیز مانند انسان مدت زمانی را در طول شب به خواب اختصاص می‌دهد. از سوی دیگر، شباهت‌هایی از نظر آناتومی و مولکولی بین مغز این جانور و مغز پستانداران وجود دارد به طوری که همان دسته جریان‌های عصبی اصلی که فرآیند خواب را در گورخرماهی تنظیم می‌کنند، در پستانداران نیز عملکرد مشابهی دارند.

محققان برای تحقیقات خود نوعی جهش‌ ژنتیکی در جنین گورخرماهی ایجاد کردند به طوری که نوعی مولکول DNA به نام «پلاسمید» را به آنها تزریق کردند که دارای ژن مخصوصی بود. محققان پیش‌بینی می‌کنند این ژن تزریقی، عامل ترشح پروتئینی هستند که در فرآیند خواب نقش مؤثری ایفا می‌کنند.

زیست‌شناسان با استفاده از این تغییر ژنتیکی که «تشدیدکننده شوک حرارتی» نامیده می‌شود، توانستند زمان بروز هر ژن تزریقی را کنترل کنند. این تشدیدکننده شوک حرارتی زمانی فعال می‌شود که دمای بدن ماهی را تا 37 درجه سانتی‌گراد بالا ببرند. سپس محققان با تصویربرداری کامپیوتری، ماهی را تا چند روز تحت کنترل درآوردند تا ژن مرتبط با خواب را پیدا کنند.

آنها در نهایت توانستند ژن «نورومدین یو» را بیابند که در پستانداران و در قسمت هیپوتالاموس مغز یافت می‌شود. با گرم کردن بدن گورخرماهی که دارای این ژن بود، این جانور در طول روز و شب فعال‌تر شد و تمام شب را بیدار می‌ماند.

سپس محققان، ژنتیک ماهی را به گونه‌ای جهش‌یافته کردند که فاقد این ژن شود، آنگاه مشاهده کردند که جنین این ماهی در طول روز فعالیت کم‌تری از خود نشان می‌دهد و صبح‌ها به سختی از خواب بیدار می‌شود.

گورخرماهی هم مانند انسان با فرا رسیدن صبح از خواب بیدار می‌شود و فعالیت خود را با روشن شدن هوا از سر می‌گیرد و فعال‌تر می‌شود.

مترجم: ندا اظهری