چرا موجودات زنده به خواب نیاز دارند؟
تاریخ انتشار: ۴ آذر ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۳۷۶۹۳۸۱
یک مطالعه جدید روشن می‌کند که چرا تقریباً همه موجودات زنده به خواب نیاز دارند و نشان داده است که یک پروتئین ترمیم کننده دی‌ان‌ای به ما می‌گوید که خسته هستیم. ناطقان: پرندگان می‌خوابند، زنبورها می‌خوابند، تقریبا همه موجودات زنده این کار را انجام می‌دهند. در واقع هر چیزی که حتی یک سیستم عصبی ابتدایی داشته باشد، این کار را انجام می‌دهد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
خواب یک مرحله بیولوژیکی حیاتی است، اما اینکه دقیقاً چرا به آن نیاز داریم همچنان مرموز مانده است. اکنون یک مطالعه جدید، قطعه جدیدی از این پازل را کشف کرده است که نشان می‌دهد پروتئینی که در ترمیم دی‌ان‌ای نقش دارد به مغز سیگنال می‌دهد که زمان خواب فرا رسیده است.
همه با چرخه شبانه‌روزی بدن آشنا هستند. ما وقتی که خواب شبانه خوبی داشته باشیم، با احساس شادابی از خواب بیدار می‌شویم، سپس با گذشت روز، خستگی در ما زیاد می‌شود تا جایی که دیگر نمی‌توانیم کاری جز خوابیدن انجام دهیم و هرچه بیشتر بیدار بمانیم، این نیاز به خواب، قوی‌تر می‌شود. این خستگی از نظر علمی به عنوان "فشار خواب هموستاتیک" شناخته می‌شود.
اما مکانیسم واقعی پشت این فشار چیست؟ در یک مطالعه پیشین، محققان دانشگاه "برایلان"(Bar-Ilan) دریافتند که این شامل آسیب دی‌ان‌ای در نورون‌ها است. این آسیب می‌تواند ناشی از فرآیندهای طبیعی بیولوژیکی و همچنین عوامل محیطی مانند نور ماوراءبنفش یا تابش اشعه‌های مضر باشد. مکانیسم‌های ترمیم بدن دائماً برای رفع این آسیب کار می‌کنند، اما وقتی مغز بیدار است، این مکانیسم‌های ترمیمی نمی‌توانند کار خود را سریع انجام دهند و تنها شانس آنها برای انجام این کار در هنگام خواب است.
محققان این فرآیند را به کارگرانی تشبیه می‌کنند که شب‌ها زمانی که ترافیک کمتری وجود دارد، چاله‌های به وجود آمده در جاده را تعمیر می‌کنند.
اکنون محققان برای این مطالعه جدید، این فرآیند را با دقت بیشتری بررسی کردند تا دریابند آیا آسیب دی‌ان‌ای به نورون‌ها مستقیماً فشار هموستاتیک را هدایت می‌کند یا خیر.
این تیم تحقیقاتی از گورخرماهی استفاده کرد که مغزی مشابه با مغز ما دارد و در واقع نسخه‌ای ساده‌تر از مغز ما است. محققان با استفاده از مواد شیمیایی، تشعشع و نور، آسیب دی‌ان‌ای را در نورون‌های این جانوران ایجاد کردند و وقتی آسیب به نقطه خاصی رسید، ماهی به خواب رفت و فعالیت بیشتر پروتئین‌های ترمیم‌کننده دی‌ان‌ای در هنگام خواب در آنها شناسایی شد و محققان دریافتند که اگر آنها را زود بیدار کنند(قبل از اینکه شش ساعت بخوابند) آسیب دی‌ان‌ای ترمیم نشده و این حیوانات با احتمال بیشتری در ساعات روشنایی روز چرت می‌زنند.
اما جالب‌ترین کشف در این مطالعه، کشف نقش جدیدی برای پروتئینی به نام "PARP1" بود که در حال حاضر به عنوان یک بازیگر کلیدی در سیستم ترمیم دی‌ان‌ای شناخته می‌شود که به سرعت به آسیب دی‌ان‌ای واکنش نشان می‌دهد و سایر اجزایی را که آن را تعمیر می‌کنند، تنظیم می‌کند. به این ترتیب، سطح "PARP1" تمایل به افزایش در طول روز و کاهش در طول خواب دارد.
برای بررسی اینکه آیا پروتئین "PARP1" به طور فعال به مغز سیگنال می‌دهد که بخوابد، محققان این پروتئین را در گورخرماهی بیان کردند و دریافتند که حضور این پروتئین، خواب و ترمیم دی‌ان‌ای را بهبود می‌بخشد. عکس این موضوع نیز صادق بود. زمانی که محققان پروتئین "PARP1" را مهار کردند، ماهی‌ها به خواب نمی‌رفتند و ترمیم دی‌ان‌ای اتفاق نمی‌افتاد.
محققان در ادامه به بررسی نقش "PARP1" در موش‌ها پرداختند و مطمئن شدند که مهار فعالیت آن به اندازه کافی باعث کاهش مدت و کیفیت خواب آنها می‌شود.
در حالی که اکنون مشخص شده است که پروتئین "PARP1" نقش ترمیم دی‌ان‌ای را در انسان ایفا می‌کند، مطالعات بیشتری در آینده باید انجام شود تا بررسی شود که آیا این مکانیسم برای انسان نیز کاربرد دارد یا خیر.
این مطالعه در مجله Molecular Cell منتشر شده است.
منبع: عصر ایران برچسب ها: موجودات زنده ، خواب ، نیاز
منبع: ناطقان
کلیدواژه: موجودات زنده خواب نیاز ترمیم دی ان ای موجودات زنده آسیب دی ان ای
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت nateghan.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ناطقان» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۳۷۶۹۳۸۱ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
فناوری جدیدی برای دیدن درون سلول‌های سرطانی
پژوهشگران فناوری جدیدی را توسعه داده‌اند که با آن می‌توانند محتویات چربی یا همان لیپیدهای موجود در سلول‌های سرطانی را مشاهده و مطالعه کنند.
به گزارش مشرق، دانشمندان فناوری تصویربرداری جدیدی را ابداع کرده‌اند که به آنها اجازه می‌دهد تا درون یک سلول سرطانی را به صورت زنده ببینند و نحوه تعامل آن با محیط اطراف خود را مشاهده کنند.
به نقل از آی‌ای، این تیم به رهبری دانشگاه ساری(Surrey) در انگلیس به دنبال مشاهده و مطالعه محتوای چربی‌های(لیپیدها) موجود در سلول‌های سرطانی بود.
لیپیدها اجزای کلیدی سلول‌ها هستند و به سلول‌های سرطانی اجازه رشد، تکثیر و متاستاز را می‌دهند.
این تکنیک با همکاری کالج دانشگاهی لندن توسعه یافته است و شرکت داروسازی GSK و شرکت‌های یوکوگاوا(Yokogawa) و سایکس(Sciex) نیز در آن مشارکت داشته‌اند.
نظارت بر محتوای چربی سلول‌ها
با استفاده از سیستم شرکت یوکوگاوا به نام SS۲۰۰۰، سلول‌های سرطانی منفرد از یک ظرف کشت شیشه‌ای نمونه‌برداری شد. این سیستم نوآورانه سلول‌های زنده منفرد را با استفاده از لوله‌های کوچک استخراج می‌کند و امکان تجزیه و تحلیل دقیق را فراهم می‌کند. عرض این لوله‌ها به سختی ۱۰ میکرومتر، یعنی نصف قطر نازک‌ترین موی انسان است.
در مرحله بعد، این سلول‌ها با رنگ فلورسنت رنگ‌آمیزی شدند. این کار به پژوهشگران امکان داد تا قطرات لیپید را در طول آزمایش بررسی کنند.
سپس این تیم با محققان شرکت Sciex برای ایجاد یک رویکرد جدید طیف‌سنجی جرمی همکاری کرد. این روش به آنها اجازه می‌داد لیپیدها را بشکنند و ساختار واقعی سلول را تعیین کنند.
سرانجام کل این فرآیند به مشاهده چگونگی تکامل سلول‌های سرطانی در پاسخ به تغییرات محیط اطراف منجر شد.
یوهانا فون گریشتن از دانشکده شیمی و مهندسی شیمی دانشگاه ساری گفت که مشکل سلول‌های سرطانی این است که هیچ دو سلولی شبیه به هم نیستند.
وی افزود: این امر طراحی یک درمان خوب را سخت‌تر می‌کند، زیرا برخی سلول‌ها همیشه بیش از سایرین در برابر درمان مقاومت می‌کنند. با این حال، همیشه ثابت شده است که مطالعه سلول‌های زنده پس از حذف آنها از محیط طبیعی، با جزئیات کافی برای درک واقعی آرایش آنها دشوار است. به همین دلیل بسیار هیجان انگیز است که بتوانیم سلول‌های زنده را زیر میکروسکوپ نمونه‌برداری کنیم و محتوای چربی آنها را یک به یک بررسی کنیم.
به گفته پژوهشگران این یافته‌ها می‌توانند بینشی در مورد چگونگی واکنش سلول‌ها به تشعشع ارائه دهند.
پژوهشگران همچنین از این رویکرد تازه کشف شده برای تجزیه و تحلیل مولکول‌های چرب لیپیدی در چندین سلول سرطانی استفاده کردند. جالب توجه است که آنها تفاوت‌هایی را در نمایه لیپیدی سلول‌های مختلف شناسایی کردند.
کارلا نیومن معاون مدیر بخش تصویربرداری سلولی و دینامیک در GSK در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: روش جدید ما راه را برای مطالعه سلول‌های سرطانی با جزئیاتی که قبلاً ندیده‌ایم، هموار می‌کند. یک روز نیز ممکن است بتوانیم ببینیم که چگونه سلول‌های سرطانی با همسایگان خود ارتباط برقرار می‌کنند. این می‌تواند درمان‌های جدید و هدفمندتری را فراهم کند.
این تکنیک می‌تواند بینش‌های ارزشمندی در مورد چگونگی پاسخ انواع سرطان به درمان‌ها ارائه دهد. همچنین می‌تواند به پزشکان در درک تأثیر تابش و تشعشع بر سلول‌ها کمک کند، به ویژه اینکه چگونه برخی از سلول‌های سرطانی در برابر پرتودرمانی مقاومت می‌کنند. این مقاومت ممکن است به عود سرطان منجر شود.
درک عمیق‌تر از بیولوژی سرطان می‌تواند به توسعه درمان‌های مؤثرتری در آینده منجر شود.
علاوه بر این، پژوهشگران بیان می‌کنند که مطالعه لیپیدها داخل سلول‌های منفرد ممکن است به بخش‌های مختلف سلامت از جمله ایمنی و بیماری‌های عفونی نیز کمک کند.
این یافته‌ها در مجله Analytical Chemistry منتشر شده است.
علت فوت پزشک متخصص در استان فارس در دست بررسی است