Phát hiện ‘gen ngủ’ ở ruồi giấm

Trong khi các nhà khoa học và các nhà vật lý biết điều gì xảy ra nếu bạn không ngủ đủ 6 đến 8 tiếng mỗi đêm, họ vẫn chưa giải thích được điều gì thực sự kiểm soát nhu cầu ngủ của chúng ta. Các nhà nghiên cứu tại đại học Y tế Pennsylvania cuối cùng đã câu trả lời, ít nhất là đối với ruồi giấm. Trong nghiên cứu gần đây trên ruồi giấm, họ đã nhận biết được gen kiểm soát giấc ngủ.

Amita Sehgal, giáo sư tiến sĩ về khoa học thần kinh đồng thời là điều tra viên tại Học viên y tế Howard Hughes (HHMI) cho biết: “Chúng ta dành, hay nên dành 1/3 cuộc đời để ngủ. Việc chúng ta cần dành nhiều thời gian cho việc ngủ như vậy là một ý tưởng thú vị. Đồng thời, chứng thiếu ngủ để lại hậu quả nghiêm trọng cho sức khỏe và làm suy yếu chức năng thần kinh”.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science số mới nhất.

Ruồi giấm thường ngủ 12 tiếng một ngày. Sehgal cùng đồng nghiệp dã nghiên cứu 3.500 con ruồi giấm và tìm thấy đột biến trên những con ruồi ngủ rất ít (1 đến 2 tiếng một ngày) hoặc hoàn toàn không ngủ. Những con ruồi không ngủ mang đột biến trên một gen mà Sehgal và các đồng nghiệp đặt tên là Sleepness. Họ tin rằng gen Sleepness (gen Ngủ) mã hóa một protein ảnh hưởng đến việc liệu những ống ion kali trong não mở hay đóng. Khi những ống này mở, não hoạt động và ruồi sẽ tỉnh. Khi chúng được đóng lại thì những con ruồi ngủ. Loại protein này ở những con ruồi mắc chứng mất ngủ thường ít hơn.

Trong nghiên cứu gần đây trên ruồi giấm, các nhà khoa học đã nhận biết được gen kiểm soát giấc ngủ (Ảnh: iStockphoto)

Việc thiếu ngủ để lại nhiều hậu quả. Vòng đời của những con ruồi giấm thiếu ngủ chỉ bằng một nửa so với những con không mang đột biến. Chúng cũng gặp phải rối loạn về chức năng và sự bồn chồn trong giấc ngủ ngắn ngủi của mình.

Hoạt động ngủ bị chi phối bởi hai quá trình: đồng hồ sinh học (circadian) và cân bằng nội môi (homeostatic). Đồng hồ sinh học quy định thời gian của giấc ngủ, trong khi cơ chế cân bằng nội môi ảnh hưởng đến nhu cầu ngủ. Đồng thời, gen Sleepness ảnh hưởng đến cơ chế cân bằng nội môi.

Ngủ không chỉ dành cho con người – hiện tượng sinh lý này xuất hiện trên tất cả các sinh vật từ ruồi, chó đến con người. Điều này cho thấy sự cần thiết của giấc ngủ đối với cuộc sống. Ngủ không đủ và ngủ kém là vấn đề đang gia tăng tại các nước công nghiệp hóa. Chỉ riêng trên Hoa Kỳ, khoảng 70 triệu người gặp chứng mất ngủ kinh niên, nguyên nhân làm giảm năng suất làm việc, ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống và thậm chí có thể dẫn đến tử vong.

Sehgal cho biết: “Trong tương lai xa, chúng tôi hy vọng rằng gen tương tự ở con người sẽ được cô lập và sẽ không chỉ mở rộng hiểu biết về giấc ngủ của con người, mà có thể trở thành mục tiêu cho các loại thuốc chữa trị chứng mất ngủ”.

Ngoài Sehgal, các tác giả khác của bài báo bao gồm Kyunghee Koh, William J. Joiner, Mark N. Wu, Zhifeng Yue, và Corinne J. Smith, tất cả đều đến từ Penn và HHMI. Học viên y tế quốc gia, Đại học Pennsylvania và Quỹ Burroughs-Wellcome đã tài trợ cho nghiên cứu.