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生理:線虫のlethargusは睡眠に似た状態である

Nature 451, 7178 doi: 10.1038/nature06535

哺乳類の睡眠と節足動物キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)の休眠状態は基本的によく似ており、睡眠に似た状態が進化の上で古いことが示唆される。線虫(Caenorhabditis elegans)でも、4回の脱皮の前のlethargusと呼ばれる時期に、活動休止状態がみられる。睡眠と同様にlethargusも、線虫のPeriod相同体であるLIN-42の発現と一定の時間的関係を保っている。今回我々は、lethargusに伴う活動休止にはこの関係性に加えて、可逆性、応答性の低下、恒常性など睡眠と類似した特性があることを明らかにする。また、cGMP依存性プロテインキナーゼ(PKG)遺伝子egl-4がこの睡眠類似行動の調節因子であることを突き止め、これが感覚ニューロンで機能して線虫の睡眠類似状態を促進することもわかった。線虫とショウジョウバエの相同遺伝子が睡眠類似行動に及ぼす作用が保存されていることは、節足動物と線形動物の睡眠類似状態の遺伝的調節が共通であることを意味している。今回の知見は、線虫が睡眠調節の研究に適したモデル動物であることを示している。線虫のこの睡眠類似状態が、幼虫の脱皮時に起こる発生上の変化と関連していることから、睡眠は発生上の変化を可能にするために進化したものである可能性が示唆される。

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