نقش مهم یک ژن در تنظیم چرخه خواب و بیداری

ساعت داخلی بدن انسان در هیپوتالاموس قرار دارد. با توجه به عملکرد این ساعت داخلی، ما از صبح تا پایان روز بیشتر بیدار هستیم. حیوانات نیز مانند انسان‌ها دارای ساعت بیولوژیکی هستند. محققان طی این مطالعه با آزمایش بر روی مگس سرکه "دروزوفیلا" مکانیسم‌های تنظیم این ساعت‌های بیولوژیکی را مورد بررسی قرار دادند.

دانشمندان از حسگرهای مادون قرمز برای تشخیص حرکت این حشرات در لوله‌ها استفاده کردند تا بتوانند تجزیه و تحلیل دقیقی از چرخه خواب و بیداری آنها داشته باشند. مگس‌ها از ۲۴ ساعت شبانه روز حدود ۱۰ ساعت در شب‌ها می‌خوابند و سپس در تمام طول روز و به جز زمانی برای چرت زدن که چهار تا پنج ساعت است، فعال هستند.

دانشمندان همچنین مگس‌هایی با چرخه خواب و بیداری نامنظم را مورد بررسی قرار دادند و مشاهده کردند که ناحیه خاصی از مغز آنها به نام"اجسام قارچی"(mushroom bodies) به دلیل شکل خاصی که دارد، آسیب دیده است. آنها سپس بیان ژن‌ها در این ناحیه از مغز مگس‌های سرکه دروزوفیلا سالم را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند.
"بلانکا لاگو سولیس"(Blanca Lago Solis) محقق این مطالعه از بخش ژنتیک و تکامل دانشگاه ژنو گفت: ما در این مطالعه یک ژن به نام" Nf۱ " را شناسایی کردیم که بیان آن بر اساس مراحل خواب و بیداری مگس‌ها متغیر است و هنگامی که مگس‌ها بیدار هستند بیان ژن افزایش و در هنگام خواب کاهش می‌یابد.

زیست شناسان دریافتند ارتباطی میان این ژن و ساعت بیولوژیکی بدن وجود دارد که در صورت کاهش بیان آن ساعت بیولوژیکی نیز تحت تاثیر قرار می‌گیرد. به گفته محققان پروتئین NF۱ یک پروتئین تنظیم کننده است که باعث آزاد شدن کلسیم می‌شود و کلسیم نیز برای فعال شدن سلول‌های عصبی در اجسام قارچی مغز ضروری است. بیان Nf۱ باعث افزایش فعالیت  نورون‌ها در این ناحیه از مغز در طول روز نسبت به شب می‌شود، بنابراین باعث می‌شود موجودات در طول روز بتوانند بیدار بمانند.