Сон допомагає нервовим клітинам лагодити хромосоми

0
203

Ми знаємо, що сон допомагає боротися з інфекціями, що він потрібен для нормального обміну речовин, що під час сну мозок позбавляється від молекулярного сміття і перетворює короткочасну пам’ять в довгострокову. Дослідники з Університету Бар-Ілана додали в довгий списку біологічних процесів, для яких потрібен сон, ще й ремонт ДНК в нейронах.

ДНК в наших клітинах постійно пошкоджується — через молекули-окислювачі, які в тій чи іншій мірі є завжди, через зовнішні чинники, на кшталт радіоактивного фону, через помилки молекулярних машин, які працюють з генетичною інформацією. Якщо говорити про нейрони, вони самі змушені постійно рвати свою ДНК — розриви в ній допомагають активувати гени, необхідні для зміцнення міжнейронних контактів-синапсів. Але розриви, навіть якщо вони потрібні для роботи, необхідно постійно «ремонтувати».

Для ремонту ДНК у клітини є цілі молекулярні комплекси, які спеціалізуються на тих чи інших пошкодженнях. Якщо мова йде про розрив, то білки, які займаються розривами, повинні правильно зблизити розірвані кінці і зшити їх. Зблизити кінці непросто — ДНК завжди усаджена великою кількістю білків, які її підтримують, зчитують з неї інформацію і т. д. Рухати її для зшивання потрібно так, щоб не виникло конфлікту з іншими процесами.

Дослідники експериментували з личинками риби смугастого даніо — як і більшість живих організмів, риби не можуть обходитися без сну, в свою чергу, зміна сну і неспання у них регулюється біологічним годинником. Пофарбувавши спеціальними барвниками хромосоми в нейронах личинок, автори роботи помітили, що, по-перше, під час сну хромосоми в нейронах починають активно рухатися. По-друге, як мовиться в статті в Nature Communications, число подвійних розривів в ДНК збільшувалася під час неспання і зменшувалася під час сну. По-третє, число розривів зменшувалося саме завдяки динаміці хромосом, завдяки тому, що вони під час сну активніше рухалися. Якщо ці рухи блокували за допомогою особливого білка, який прикріплював хромосоми до оболонки ядра, ДНК так і залишалася пошкодженою, незважаючи на сон.

Також виявилося, що активний ремонт хромосом під час сну властивий саме нейронам. В інших клітинах, яким не властиве електричне збудження, які не проводять ніяких електричних сигналів, такої закономірності не було. Звідси можна зробити висновок, що саме електрохімічна активність нейронів під час неспання заважає їм ремонтувати власну ДНК. Нарешті, якщо число розривів в ДНК додатково збільшували за допомогою речовини-мутагена, то личинки спали довше — як якщо б нейрони відчували, що їм потрібно більше часу на ремонт хромосом.

Якщо коротко все це підсумувати, то виходить наступне: під час неспання нейрони надто активні, і білки, які ремонтують розриви в ДНК, не можуть виконувати свою роботу, як треба — їм, ймовірно, просто незручно працювати з ДНК. Під час сну нейрони відносно заспокоюються, і хромосоми можна переміщати так, щоб було зручно їх ремонтувати. Хоча експерименти, як було сказано, ставили на рибах, є всі підстави вважати, що так само йдуть справи і у інших тварин, і навіть у людини.

Ми у Все Про Все повинні визнати, що це вагома причина, щоб негайно починати висипатися.

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

введіть свій коментар!
введіть тут своє ім'я