日报标题：能不能把嗜睡基因去掉，这样我就可以早睡早起了
Mon1st，神经生物学 / 人工智能 / 鳗鱼饭
我每天睡 8 到 9 个小时。同事中有睡 7 个半小时的。实验室的本科生有只睡 5 到 6 个小时的。
都是小于 120 年的寿命，每天少睡 1 个小时，就平白多出了 120/24 = 5 年时间！每天少睡 4 个小时的话，就是 20 年！触目惊心。
（以及这么算的话，20 岁的本科生清醒的时间已经和 24 岁的我几乎一样长了。真是把虚长的年岁都活到枕头上去了……）
那么睡得多还是少的遗传基础是什么呢？能不能通过改变基因来减少睡眠时间？
知乎上查一下，果然有人和我想的一样……下面的回答描述了许多和昼夜节律有关的基因：
有没有可能通过敲掉一部分基因，使个体不再需要那么长时间的睡眠？
这里再介绍一种新发现的调控睡眠的基因。有趣的是，它似乎在改变睡眠时间的同时，并不影响昼夜节律。可惜的是，方向反了……
以下出自 16 年 11 月的《自然》，作者是 Funato 等人，标题为 《随机突变小鼠睡眠模式的正向基因学分析》[1] 。
作者用化学方法 (ENU) 在小鼠的遗传物质中产生随机突变，并通过脑电和肌电 (EEG/EMG) 检测了 8000 多个后代 (F1) 的睡眠模式。比起简单观测动物的活动情况，这一手段使作者得以检测睡眠中快速眼动和非快速眼动睡眠 (REMS, NREMS) 的时间。
这种随机突变 - 检测性状的研究方法被称为正向基因学，因为不含有哪些基因“应该”影响哪些行为的假说 (hypothesis-free)，是发现有趣基因的黄金标准。
嗜睡基因 sleepy
在这么多个随机突变中，其中一只小鼠的后代特别能睡。作者将这一谱系称为 Sleepy (Slp)
上图中横坐标为一天中的清醒时间，纵坐标为小鼠数量。左边紫色的柱形为含有单染色体 Slp 突变的小鼠 (Slp/+)，蓝色为普通小鼠 (+/+)。可以看到，含有嗜睡基因的小鼠清醒时间显著小于普通小鼠，两个峰值大约差了 775 - 525 = 250 分钟，或约 4 小时。
这大概是我和那个本科生之间的差别……
有趣的是，Slp 突变并不影响快速眼动睡眠 (REMS) 时间，而是增加了非快速眼动睡眠 (NREMS) 的时间。也许这些嗜睡小鼠睡得多，但做梦的时间还是一样的？
嗜睡基因的功能
生物学家们会感兴趣 Sleepy 究竟是如何增加睡眠时间的。这里不详细展开，简单提一下主要的发现。Sleepy 是蛋白激酶 Sik3 的单碱基突变，导致合成出少了一块的 Sik3 (因为跳过了外显子 13)。那么 Sik3 是如何控制睡眠时间的？尚不清楚。不过很快就会有好多人去研究吧。
其他动物也有 Sik3。事实上 Sleepy 变异所影响的 13 号外显子在脊椎动物中高度保守：
上图高亮部分为各种动物 Sik3 基因的一个保守位点。最下面的两种为果蝇和线虫。因为比较方便，作者顺便变异了它们的 Sik3，并观测到了与小鼠中类似的结果。也就是说，Sik3 可能在所有脊椎动物中都承担调控睡眠需要的功能。
无梦基因 Dreamless
在另一只变异小鼠的后代中，作者发现了 Dreamless (Drl) 变异，使得这些小鼠的快速眼动睡眠 (REMS) 时间大大减少 (约 40%)。
Dreamless 的功能相对比较容易理解：Drl 是离子通道 Nalcn 的单氨基酸变异，而 Nalcn 可能控制了多个参与调控 REMS 的脑干神经核的活动状态 (via change in excitability)。
我也每天都睡好多。所以我是不是有 Sleepy 变异啊？
这 (ji) 个 (ben) 说 (bu) 不 (ke) 准 (neng)，但是 Sleepy 是单染色体遗传的显性变异，如果你真有此变异，就可以开始打电话调查亲戚睡眠规律，做个家族图谱玩了~
扩展阅读
长期熬夜是否真的对身体有害？如果有，具体在哪些方面？ - 周不润的回答
[1] Funato, H., Miyoshi, C., Fujiyama, T., Kanda, T., Sato, M., Wang, Z., … Yanagisawa, M. (2016). Forward-genetics analysis of sleep in randomly mutagenized mice. Nature.