Es posible que se haya preguntado por qué algunas personas parecen necesitar menos sueño. ¿Está en sus genes? Resulta que es probable que lo sea. Recientemente, varios de los llamados genes del sueño corto, que se asocian con poca necesidad de dormir,identificado a través de años de ardua investigación y serendipia.
Ahora, los investigadores del Centro de Biología Cuantitativa de RIKEN QBiC han avanzado la investigación genética del sueño mediante el desarrollo de un nuevo método para monitorear los ciclos de sueño del ratón. Snappy Sleep Stager es un sistema de monitoreo del ciclo del sueño automatizado y no invasivo basado en la respiración del ratóno respiración. Comparado con otros sistemas de monitoreo que requieren implantes quirúrgicos o muchas horas de intervención humana, el Snappy Sleep Stager es simple de operar y permite estudiar más ratones durante un experimento. Combinándolo con un nuevo sistema para desarrollar golpes casi perfectosfuera de los ratones, han identificado un nuevo gen de sueño corto, Nr3a.
"El problema con los estudios del sueño es que son técnicamente difíciles y costosos, lo que limita la cantidad de ratones que se pueden estudiar", dice Hiroki Ueda de RIKEN QBiC, quien dirigió la investigación publicada en Informes de celda .
El bajo costo y la facilidad de uso del Snappy Sleep Stager permitieron a los investigadores probar con precisión un nuevo sistema de modificación genética de ratón, el método triple CRISPR de próxima generación.
"El mayor avance de nuestro método es la eficiencia", dice Kenta Sumiyama, uno de los primeros autores de RIKEN QBiC. "Nuestro objetivo era más del 90% de eficiencia y lo logramos. Ahora nuestro objetivo es podereliminar cualquier gen que queramos ".
La eficiencia también beneficia a los ratones, continúa Sumiyama, "El nuevo sistema nos permite analizar directamente los fenotipos sin hacer más de una generación de ratones. Hay una gran diferencia en la cantidad de ratones utilizados. Quizás se necesitan diez veces menos ratones"para obtener un ratón knockout bi-alélico. Estos ratones, a los que les faltan las dos copias de un gen que estaba" knockout ", pueden proporcionar una comprensión más profunda del gen faltante.
Sumiyama dice que no le sorprendió la mejora de la eficiencia y que la investigación fue bastante fluida, pero admite que el mayor desafío es el "golpe" de los animales de alta eficiencia, diciendo: "La inserción de un gen es mucho más difícil que su eliminación".
Según Sumiyama, "Puede atacar cualquier enfermedad causada por una mutación genética" con el método triple CRISPR. En la investigación actual, los científicos encontraron que el gen Nr3a, un miembro de la familia de receptores NMDA, es un gen de sueño corto. "Las implicaciones son amplias", dice Genshiro A. Sunagawa del Centro RIKEN de Biología del Desarrollo, primer autor del artículo. "Como el receptor NMDA está asociado con la esquizofrenia, la enfermedad de Alzheimer y la depresión, todos los cuales son conocidos porimplican alteraciones del sueño ".
Además de estos trastornos, se sabe que los trastornos del ciclo del sueño están asociados con muchos problemas de salud. Sunagawa dice: "Se sabía que el sueño se puede organizar mediante el monitoreo de la respiración", pero la tecnología existente para monitorear las etapas del sueño generalmente requiere la manipulación directa deel sujeto o una cámara muy pequeña para controlar la respiración.
"La belleza del SSS es que se puede usar en un gabinete más grande que permite que un mouse tenga una vida útil normal. Con nuestro sistema, los cambios en el sueño se pueden observar a medida que el mouse envejece. Esta es una gran ventaja sobre otros sistemas", dice Sunagawa. Continúa:" Incluso podría aplicarse para monitorear bebés o conductores somnolientos en automóviles. Serían buenas aplicaciones ".
"SSS también se puede usar en combinación con MRI, que es otra gran ventaja sobre otros sistemas". Sunagawa concluye: "No hemos optimizado el sistema para detectar el sueño REM, pero es algo junto con los estudios de MRI en los que estamos trabajando ahora. "
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Materiales proporcionados por RIKEN . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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