Miscellaneous

Ilmuwan Mengidentifikasi Gen yang Berhubungan dengan Kebutuhan Tidur yang Lebih Sedikit

Ilmuwan Mengidentifikasi Gen yang Berhubungan dengan Kebutuhan Tidur yang Lebih Sedikit

Para peneliti percaya mereka mungkin telah mengidentifikasi gen baru yang berdampak langsung pada seberapa banyak orang tidur. Penemuan ini datang dengan mempelajari sebuah keluarga yang membutuhkan waktu tidur yang jauh lebih sedikit daripada rata-rata (sekitar 2 jam lebih sedikit).

"Sungguh luar biasa bahwa kita hanya tahu sedikit tentang tidur, mengingat rata-rata orang menghabiskan sepertiga dari hidup mereka untuk melakukannya," kata Louis Ptáček, ahli saraf di University of California, San Francisco (UCSF), dan salah satu dari dua makalah itu. penulis senior. "Penelitian ini merupakan batas baru yang menarik yang memungkinkan kita untuk membedah kompleksitas sirkuit di otak dan berbagai jenis neuron yang berkontribusi pada tidur dan terjaga."

TERKAIT: SEBERAPA JAUH ANDA BISA PERGI TANPA TIDUR DAN SEPERTI APA ITU?

Ptáček dan ahli genetika UCSF Ying-Hui Fu, penulis senior makalah lainnya, sedang mempelajari beberapa keluarga yang membutuhkan kurang tidur daripada rata-rata agar berfungsi secara normal. Dengan menggunakan studi keterkaitan genetik dan sekuensing exome utuh, mereka menemukan gen ADRB1, yang mereka yakini bertanggung jawab atas orang-orang yang kurang tidur.

Para peneliti memulai pekerjaan mereka dengan menguraikan peran varian gen dengan mempelajari proteinnya di dalam tabung reaksi. "Kami ingin menentukan apakah mutasi ini menyebabkan perubahan fungsional dibandingkan dengan tipe liar," kata Fu.

"Kami menemukan bahwa kode gen ini untuk reseptor ß1-adrenergik, dan versi mutan dari protein tersebut jauh lebih tidak stabil, mengubah fungsi reseptor. Ini menunjukkan kemungkinan memiliki konsekuensi fungsional di otak."

Eksperimen tikus

Tim peneliti kemudian bereksperimen dengan tikus yang membawa versi gen yang bermutasi. Tikus yang membawa gen tidur rata-rata 55 menit lebih sedikit daripada tikus biasa dan para peneliti selanjutnya menemukan bahwa gen tersebut diekspresikan pada tingkat tinggi di pons punggung.

Ini adalah area batang otak yang terlibat dalam aktivitas bawah sadar seperti tidur. Para peneliti juga menemukan bahwa neuron ADRB1 normal di wilayah ini lebih aktif tidak hanya selama terjaga, tetapi juga selama tidur REM (rapid eye movement), tetapi tenang selama tidur non-REM.

"Cara lain kami memastikan peran protein adalah dengan menggunakan optogenetik," jelas Fu. "Saat kami menggunakan cahaya untuk mengaktifkan neuron ADRB1, tikus segera bangun dari tidur."

Namun ada batasan dalam menggunakan tikus untuk mempelajari tidur. Misalnya, tikus menunjukkan pola tidur yang berbeda dengan manusia.

"Tapi juga menantang untuk mempelajari tidur pada manusia, karena tidur adalah perilaku dan fungsi biologi," tambah Fu. "Kami minum kopi dan begadang serta melakukan hal-hal lain yang bertentangan dengan kecenderungan alami biologis kami."

Sekarang, para peneliti berencana untuk mempelajari protein ADRB1 di bagian lain otak dan menyelidiki keluarga lain untuk gen lain yang mungkin berperan dalam pengaturan tidur. "Tidur itu rumit," kata Ptáček.

"Kami tidak berpikir ada satu gen atau satu wilayah di otak yang memerintahkan tubuh kita untuk tidur atau bangun. Ini hanya satu dari banyak bagian."

Fu mengatakan bahwa pekerjaan itu dapat mengarah pada pengembangan jenis obat baru untuk mengontrol pengaturan tidur. "Tidur adalah salah satu hal terpenting yang kami lakukan," katanya.

"Tidak cukup tidur terkait dengan peningkatan kejadian banyak kondisi, termasuk kanker, gangguan autoimun, penyakit kardiovaskular, dan Alzheimer."

Studi tersebut dipublikasikan di jurnalNeuron.


Tonton videonya: Hakikat Ilmu Kimia, Peran Ilmu Kimia, Keselamatan Kerja pada Laboratorium (Januari 2022).