长睡基因
有些人睡很少的时间就可以精力充沛,但也有人没这么幸运,需要比大多数人睡更长的时间。
来自日本筑波大学的柳沢正史(Masashi Yanagisawa)教授团队通过使用基于脑电图/肌电图的随机突变小鼠筛选研究发现,Sik3蛋白激酶基因的剪接突变会导致总清醒时间显著减少。该研究于2016年11月发表于Nature期刊上,标题为Forward-genetics analysis of sleep in randomly mutagenized mice。
研究人员使用的是正向遗传学方法,首先筛选出了一个嗜睡的小鼠家系,这一家系的小鼠每天只有8.7个小时是清醒的,远远低于正常小鼠的清醒时间(约13个小时)。进一步分析数据可以发现,嗜睡家系小鼠主要是非快速眼动睡眠(NREMS)时间增加。
那么,嗜睡对应的基因是什么呢?研究人员通过定位,发现嗜睡家系小鼠在一个叫Sik3的激酶基因的一个内含子中的突变,是导致表型的原因。内含子本身并不参与编码蛋白,但是Sik3的这个突变在内含子中剪切体识别的位点,导致Sik3的mRNA剪切错误,最终导致Sik3蛋白缺失了一段。
为了验证Sik3蛋白缺失了这一段是导致小鼠嗜睡的主要原因,研究者们利用基因编辑的手段在正常小鼠中制造了Sik3基因的缺失,结果发现表型和嗜睡小鼠一样,从而证明了他们的假设。
3。早睡基因
加州大学旧金山分校的傅嫈惠团队还曾在2007年报道过一个“早睡基因”。他们发现一种突变的“时钟”基因使得一些人能够早睡早起,导致一种叫做家族性睡眠时相提前综合症(familial advanced sleep phase syndrome,FASPS)的病症。这项研究发表在2007年1月12日的Cell杂志上,标题为Modeling of a Human Circadian Mutation Yields Insights into Clock Regulation by PER2。
研究人员通过对携带人类FASPS基因的小鼠进行研究,发现突变的Period 2(Per2)时钟基因(该基因对根据光线重新设置身体中心时钟至关重要)不能被另外一个控制它的酶所修饰。这种失控导致Per2信号拷贝数的减少以及睡眠模式的改变。这些证据或将帮助揭示这些人的天然身体时钟如何设置成这样一种早醒时间表