果蝇中的ppGpp一种将睡眠和饥饿联系起来的分子
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2023-12-13 16:14:02
摘要 睡眠是从蠕虫到人类都存在的一种重要行为，它是由内部睡眠驱动力和外部环境因素综合驱动的。然而，其机制仍然难以捉摸。中国北京大学的科学...
睡眠是从蠕虫到人类都存在的一种重要行为，它是由内部睡眠驱动力和外部环境因素综合驱动的。然而，其机制仍然难以捉摸。中国北京大学的科学家发现了果蝇睡眠世界中的一个隐藏角色——ppGpp，这种分子最初因其在细菌对氨基酸短缺的严格反应中的作用而闻名。由饶毅博士、戴喜惠民博士和杨伟博士领导的研究小组发现了果蝇中ppGpp与睡眠调节之间的联系，并且ppGpp参与了睡眠与饥饿之间的联系。
通过对约 2000 只突变果蝇进行正向遗传筛选，研究人员发现了一种具有不寻常睡眠模式的果蝇品种，其特点是夜间睡眠较少和入睡时间较长。这种行为是由一种名为 Mesh1 的基因突变引起的，该基因与果蝇的 ppGpp 降解有关。
尽管 ppGpp 以其在细菌中的作用而闻名，但其在动物中的存在和功能尚不清楚。这项研究表明，ppGpp 不仅存在于果蝇体内，而且还在调节其睡眠方面发挥着作用。此外，ppGpp 还参与果蝇睡眠诱发的睡眠丧失(SISL)——Mesh1 的突变使饥饿期间的睡眠丧失更加严重，而增加 Mesh1 有助于减少睡眠丧失。
然后，他们确定了果蝇大脑中 ppGpp 调节睡眠和 SISL 的特定部分，称为脑间部 (PI)，尤其是 PI 中表达 Dilp2(果蝇胰岛素样肽 2)的神经元。有趣的是，之前的研究表明表达 Dilp2 的神经元对于 SISL 调节很重要。
简而言之，这项研究揭示了 ppGpp(细菌严格反应中的一种分子)在果蝇的睡眠中发挥着令人惊讶的作用，尤其是当它们饥饿时。了解这种联系可以深入了解睡眠如何受到外部因素的影响，从而为关于动物(甚至人类)睡眠与饥饿之间联系的新发现打开大门。
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