Uykusuzluk, uykuya dalma veya uykuyu sürdürmede güçlükle karakterize, kronik yorgunluğa ve gündüz işleyişinde bozulmaya yol açan bir uyku bozukluğudur. Stres, anksiyete, depresyon, tıbbi durumlar ve sağlıksız uyku alışkanlıkları gibi çeşitli faktörler buna neden olabilir.
Texas A&M biyoloğu Alex Keene ve ekibi, varyanttan-to-‘ya kullandı. Pig-Q geninin insanlarda, sineklerde ve zebra balıklarında uykunun düzenlenmesinde rol oynadığını göstermek için tahmine dayalı bir genomik yaklaşım olan gen haritalaması.
Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından finanse edilen bir çalışma; Texas A&M Üniversitesi, Pensilvanya Üniversitesi Perelman Tıp Fakültesi ve Philadelphia Çocuk Hastanesi’nden (CHOP) araştırmacılar, insanlarda ve meyve sineklerinde uykuyu düzenleyen yeni bir genetik yolu keşfetmek için insan genomu kullandı. Bu atılım, uykusuzluk ve diğer uykuyla ilgili bozukluklar için yeni tedavilerin geliştirilmesine yol açabilir.
Texas A&M genetikçisi ve evrimsel biyolog Alex Keene, Pennsylvania Üniversitesi’nden Allan Pack ve Philip Gehrman ve Struan Grant ile birlikte çalıştı. Philadelphia Çocuk Hastanesi’nden (CHOP) yenilikçi araştırma üzerine. Bulguları kısa bir süre önce Science Advances dergisinde yayınlandı.
“Uyku genlerini bulmak için insan genomik çalışmalarını kullanmak için çok büyük çabalar sarf edildi” dedi Keene. “Bazı çalışmalarda yüzbinlerce birey var. Ancak hayvan modellerinde doğrulama ve test etme, işlevi anlamak için çok önemlidir. Bunu burada başardık, çünkü her birimiz bu iş birliğinin nihai etkinliğine olanak sağlayan farklı bir uzmanlık alanı getirdik.”
Keene, ekibin çalışmasıyla ilgili en heyecan verici şeyin, başlangıçtan başlayarak bir ardışık düzen geliştirmeleri olduğunu söylüyor. bir model organizma, ancak gerçek insan genomik verileriyle.
“İnsanlarda uyku ile ilişkili genetik varyantları tanımlayan çok sayıda insan genomu çapında ilişkilendirme çalışması (GWAS) var” dedi Keene. “Ancak, onları doğrulamak çok büyük bir zorluk oldu. Ekibimiz, her bir genetik varyanttan etkilenen genleri tahmin etmek için varyanttan gene haritalama adı verilen genomik bir yaklaşım kullandı. Daha sonra meyve sineklerinde bu genlerin etkisini inceledik.
“Çalışmalarımız, protein işlevini değiştiren bir biyosentez için gerekli olan Pig-Q genindeki mutasyonların uykuyu artırdığını buldu. Daha sonra bunu bir omurgalı modelinde, zebra balığında test ettik ve benzer bir etki bulduk. Bu nedenle, insanlarda, sineklerde ve zebra balıklarında Pig-Q, uyku düzenlemesiyle ilişkilidir.”
Keene, ekibin bir sonraki adımının, ortak bir protein modifikasyonu olan GPI-çapa biyosentezinin uyku üzerindeki rolünü incelemek olduğunu söylüyor. düzenleme. Buna ek olarak, ekibin geliştirdiği insandan meyve sineğine ve zebrabalığına geçiş hattının, yalnızca uyku genlerini değil, aynı zamanda nörodejenerasyon, yaşlanma ve hafıza dahil olmak üzere insan GWAS kullanılarak yaygın olarak incelenen diğer özellikleri de işlevsel olarak değerlendirmelerine olanak tanıyacağını belirtiyor.{ 4}
“Genlerin uykuyu nasıl düzenlediğini ve bu yolun uyku düzenindeki rolünü anlamak, uyku ve uykusuzluk gibi uyku bozukluklarıyla ilgili gelecekteki bulguların kilidini açmaya yardımcı olabilir” dedi. Penn Kronobiyoloji ve Uyku Enstitüsü’nden bir klinik psikolog. “İleride, uyku bozuklukları için yeni tedavilere yön gösterebilecek uykuyu düzenleyen daha fazla gen belirlemek için bu sistemi kullanmaya ve incelemeye devam edeceğiz.”
Keene’nin Biyolojik Saatler Araştırma Merkezi bünyesindeki araştırması- bağlı laboratuvar, sinek ve balık modellerinde uyku, hafıza oluşumu ve diğer davranışsal işlevlerin nöral mekanizmalarını ve evrimsel temellerini anlamaya odaklanarak, evrim ve nörobilimin kesiştiği noktada yer almaktadır. Özellikle, obezite, diyabet ve kalp hastalığı dahil olmak üzere insan hastalıklarını etkileyen davranışsal seçimlerin genetik temelini belirlemek amacıyla hem görme yetilerini hem de uyku yeteneklerini kaybetmiş meyve sinekleri (Drosophila melanogaster) ve Meksikalı mağara balıkları üzerinde çalışmaktadır.{ 4}
Referans: “Varyanttan gene eşleme ve ardından türler arası genetik tarama, GPI-çapa biyosentezini bir uyku düzenleyicisi olarak tanımlar” yazan Justin Palermo, Alessandra Chesi, Amber Zimmerman, Shilpa Sonti, Matthew C. Pahl, Chiara Lasconi, Elizabeth B. Brown, James A. Pippin, Andrew D. Wells, Füsun Doldur-Balli, Diego R. Mazzotti, Allan I. Pack, Phillip R. Gehrman, Struan F.A. Grant ve Alex C. Keene, 6 Ocak 2023 , Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.abq0844
Çalışma, Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından finanse edildi.