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遺伝:ショウジョウバエDorosophilaShaker変異体にみられる睡眠減少

Nature 434, 7037 doi: 10.1038/nature03486

我々の多くは毎晩7〜8時間眠り、睡眠が不足すると作業能力が大きく低下する。しかし、わずか3、4時間の睡眠でも大丈夫な人もいて、これは家系的に受け継がれた性質とみられている。このような表現型の原因となる遺伝子が決定できれば、睡眠の仕組みや働きの解明に役立つ可能性がある。そこで我々は、やはり長時間眠り、睡眠不足によって睡眠リバウンドや行動の異常が起こるキイロショウジョウバエDrosophila melanogasterで、変異誘発実験を行った。9,000の変異体系統でスクリーニングを行い、野生型の3分の1の睡眠しかとらない変異系統minisleepmns)を発見した。mns変異体は複数の作業で正常な行動を示し、睡眠の恒常性も維持されていたが、断眠による異常はみられない。また、mns変異体はShaker遺伝子の保存されたドメインに点突然変異がある。さらに何世代も外交配を繰り返して、蓄積した遺伝子修飾因子を取り除くと、他のShaker対立遺伝子も短時間睡眠型を示すようになり、mns変異を補完できなくなった。また、短時間睡眠型のShaker変異ショウジョウバエは寿命が短いことも示す。したがって、膜の再分極と伝達物質の放出を制御する電位依存性カリウムチャネルをコードしているShaker遺伝子が、睡眠の必要性や効率を制御している可能性がある。

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