Обнаружен новый фактор повреждения структуры ДНК

Согласно новейшему исследованию, опубликованному в журнале Nature Communications, одна из главных функций сна заключается в восстановлении повреждений ДНК, накопившихся в мозге в часы бодрствования. Израильские ученые обнаружили, что динамика хромосом, связанных с репарацией ДНК, повышается в нейронах во время сна, а лишение сна, наоборот, препятствует эффективному восстановлению химических повреждений в молекулах ДНК.

Чтобы изучить, что происходит в отдельных нейронах во время сна, соавтор исследования Лиор Аппельбаум из Университета имени Бар-Илана в Израиле и его коллеги с помощью генной инженерии сделали так, чтобы личинки рыбок данио имели флуоресцентные хромосомы в своих нейронах. Затем они использовали микроскоп с высоким разрешением, чтобы следить за движениями этих хромосом, когда рыбка бодрствовала и спала.

Исследователи обнаружили, что когда рыбка не спала, хромосомы были относительно статичными и накапливали двухцепочечные разрывы. Но стоило ей уснуть, как хромосомы делались более динамичными, а повреждение ДНК начинало рассеиваться.

Дальнейшие эксперименты показали, что изменение характера сна у рыбок данио может повлиять на процесс восстановления ДНК. Например, когда ученые постукивали по аквариуму, чтобы не давать рыбкам спать, это способствовало накоплению большего количества двухцепочечных разрывов ДНК, тогда как индукция сна с помощью препарата, закачиваемого в аквариум, позволяла клеткам рыбок восстанавливать свою ДНК.

Полученные данные свидетельствуют о том, что репарация ДНК менее эффективна во время бодрствования из-за повышенной активности мозга и что динамика хромосом во время сна играет важную роль в восстановлении поврежденной ДНК, утверждает Лиор Аппельбаум.