私たちはなぜ眠り、起きるのか?
睡眠は「脳を休めるため」ではなかった?
生物の“ほんとうの姿”は眠っている姿?
いま、気鋭の研究者が睡眠と
意識の謎に迫った新書『 睡眠の起源 』が、
発売即3刷と話題になっている。
時を刻む遺伝子
1970年代、ショウジョウバエを用いて
ベンザーとコノプカが明らかにしたのは、
遺伝子変異があると、
体内時計の周期が変わるということだった。
いったいどのようにして、
遺伝子が24時間の長さを
カウントしているというのだろう。
これまでの研究で、
2万個以上ある遺伝子のうち、
時計遺伝子と呼ばれる一連の遺伝子が、
体内時計に関与することが明らかになった。
重要な時計遺伝子の発見に貢献した
マイケル・ロスバッシュ、
ジェフリー・ホール、
マイケル・ヤングの
3名は2017年、
その功績でノーベル生理学・医学賞を受賞している。
細胞の中で、
時計遺伝子が体内時計をつくり出しているしくみは、
詳しく説明すると複雑になってしまうので、
ここではそのエッセンスを紹介したい。
時計遺伝子も他の遺伝子と同様に、
設計図のコピーが取られ、
コピーをもとにしてタンパク質がつくられる。
時計遺伝子の情報にもとづいて、
時計タンパク質がつくられるのだ。
時計タンパク質の製造が進むと、
工場内に時計タンパク質が溜まってくる。
すると、溜まった時計タンパク質は迷惑なことに、
コピー担当の作業を邪魔するのだ。
設計図のコピーは永久的なものではなく、
分解されていくため、
しだいに時計タンパク質の新たな製造がストップする。
重要なのは、
工場内に溜まった時計タンパク質もまた、
常に分解されているということだ。
時計タンパク質の製造がストップしているなか、
分解が進むことで、時計タンパク質の量は減っていく。
そうすると今度は、
時計タンパク質が邪魔していた、
コピー担当の作業が再開される。
再び、時計タンパク質の製造が始まるのだ。
このサイクルが、ずっとくり返される。
そして、1サイクルの長さが、
24時間なのだ。サイクルにもとづいて、
時計タンパク質だけではなく、
それ以外のさまざまなタンパク質の量と質が、
時間に応じて変動する。
それにより、
細胞の機能、ひいては個体の機能が、
1日のなかで変化する。