動物為什么要睡覺?為什么人類把1/3的時間浪費在睡覺上?所有有神經(jīng)系統(tǒng)的動物都需要睡眠。
盡管如此，科學家們還不了解睡眠背后的核心細胞功能和生物機制，也沒有在系統(tǒng)發(fā)育過程中定義睡眠細胞的保守分子標記。
以色列巴伊蘭大學的科學家們揭開了睡眠背后的秘密。他們發(fā)現(xiàn)，睡眠可以增加染色體的運動，從而減少神經(jīng)元中DNA損傷的積累。
相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《自然通訊》雜志上，題為《Sleep increases chromosome dynamics to enable reduction of accumulating DNA damage in single neurons.》。
研究人員對活斑馬魚單個細胞的染色體標記進行了活體成像，發(fā)現(xiàn)睡眠增加了單個神經(jīng)元的染色體動態(tài)，但對其他兩種細胞沒有影響。
通過控制睡眠、染色體動力學、神經(jīng)元活動和DNA雙鏈斷裂(DSBs)，研究人員發(fā)現(xiàn)，染色體動力學很低，而DSBs的數(shù)量在缺乏睡眠時增加。睡眠反過來又增加了染色體的活力，這對減少dsb的數(shù)量至關(guān)重要。
這些發(fā)現(xiàn)表明，染色體動力學是一個潛在的標記，以識別個體睡眠細胞的功能，以維持染色體在細胞核中的穩(wěn)定性。
該研究的通訊作者Lior appelbaum教授說:“我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了睡眠、染色體動力學、神經(jīng)元活動和DNA損傷和修復之間的因果關(guān)系，這與所有生物都有關(guān)?！狈撬郀顟B(tài)下大腦中DNA損傷積累的幾率。雖然動物在睡眠時對周圍環(huán)境的警覺程度較低，但睡眠可以讓動物有效地保持染色體穩(wěn)定性，這可能是整個動物王國睡眠進化的方式。原因非常保守。”
原文標題：
Sleep increases chromosome dynamics to enable reduction of accumulating DNA damage in single neurons.
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