أميتا سيغال

• 1994: اكتشاف الطفرة الخالدة في ذباب الفاكهة.
• 1995: تم استنساخ الجين الخالد وأظهر أن تعبير الجين الخالد له دورات يومية.
• 1996: أظهرت نبضات الضوء أنها تتلاشى مع مرور الزمن .
• 2000: تم تطوير نموذج ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا) لدراسة النوم.
• 2001: أظهرت أن بروتين نيوروفيبرومين 1 يلعب دورًا في المسار اليومي في ذباب الفاكهة.
• 2006: تم اكتشاف طفرة اضطراب الرحلات الجوية الطويلة وأظهر أن بروتين JETLAG يشارك في تحلل بروتين TIMELESS.
• 2006: أظهرت الأجسام الفطرية في ذباب الفاكهة أنها مهمة للنوم.
• 2008: تم اكتشاف جين الأرق في ذباب الفاكهة.
• 2014: رسم خرائط للدوائر العصبية التي تربط الساعة بالسلوك
• 2014: اكتشاف وظيفة النوم في المراحل المبكرة من العمر
• 2018: تم تحديد دور محتمل للنوم في ذباب الفاكهة البالغ
• 2018: تم إثبات التنظيم اليومي لحاجز الدم في الدماغ
• 2019: اكتشاف رابط جزيئي بين النوم والجهاز المناعي

ساهمت أميتا سيغال بشكلٍ كبير في فهم الساعة البيولوجية لذبابة الفاكهة (دروسوفيلا ميلانوغاستر ). ففي عام 1994، اكتشفت سيغال، بالتعاون مع برايس، ومان، ويونغ، من خلال علم الوراثة الأمامي ، طفرةً في جين " تايملس " (TIM) في ذبابة الفاكهة . ^{[ 2 ] [ 7 ]} وفي العام التالي، استنسخت سيغال وزملاؤها جين TIM باستخدام تقنية الاستنساخ الموضعي ، وتمكنوا من إثبات أن لـ TIM و PER مستويات دورية متشابهة من الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA). ^{[ 2 ] [ 8 ] [ 9 ]} وكان النموذج الذي اقترحوه، والذي تأكد بمرور الوقت، هو أن PER وTIM يتفاعلان ويتراكمان خلال النهار. وفي المساء، يدخلان النواة لتثبيط نسخ mRNA الخاص بهما. وفي عام 1996، أظهر مختبر سيغال أن انخفاض مستويات TIM الناتج عن نبضة ضوئية يُعيد ضبط الساعة البيولوجية. ^{[ 10 ]} وفي وقت لاحق، أظهروا أن الفوسفاتازات المحددة تتحكم في استقرار PER وTIM في الدورات اليومية. ^{[ 11 ]}

يُعدّ نيوروفيبرومين 1 (NF1) جينًا كابحًا للأورام، ومن المعروف أنه يُعاني من خلل في التنظيم في داء الورم الليفي العصبي من النوع الأول ، وهو اضطراب يُسبب أورامًا على طول العمود الفقري. في عام 2001، اكتشفت سيغال وزملاؤها أن بعض مرضى داء الورم الليفي العصبي من النوع الأول يُعانون أيضًا من اضطرابات في النوم، فقرروا دراسة الإيقاعات البيولوجية اليومية للذباب الذي يحمل جين NF1 غير وظيفي. ^{[ 12 ]} ووجدوا أن هذه الذباب تُعاني أيضًا من اضطراب في الإيقاعات البيولوجية اليومية، وأن هذه الإيقاعات يُمكن استعادتها عن طريق إدخال جينات NF1 المُعدّلة وراثيًا ، مما يُثبت أن NF1 مُشارك في مسار الإيقاعات البيولوجية اليومية. كما أظهروا أن NF1 في الذباب يعمل من خلال مسار كيناز البروتين المنشط بالمايتوجين (MAPK) ، وهو نفس المسار المُتورط في داء الورم الليفي العصبي من النوع الأول لدى البشر. ^{[ 12 ]}

في عام ٢٠٠٦، اكتشفت سيغال وزملاؤها ذبابة طافرة تستغرق وقتًا طويلًا بشكل غير طبيعي للتكيف مع دورات الضوء والظلام الجديدة. ^{[ ١٣ ]} أطلقوا على الجين الطافر المسؤول عن هذه الطفرة اسم "جيت لاج " (jet). يُشفّر هذا الجين بروتينًا من نوع F-box يُسمى JET، وهو إنزيم ليغاز اليوبيكويتين الذي يُسهّل إعادة ضبط الساعة البيولوجية لذبابة الفاكهة. كشف تسلسل الجين عن وجود أليلين لجين " جيت لاج": الأليل "c" (الشائع) والأليل "r" (النادر). في وجود بروتين الكريبتوكروم (CRY)، يلعب بروتين JET دورًا رئيسيًا في تحلل بروتين TIMELESS (TIM) استجابةً للضوء، وهو أمر ضروري لضبط الساعة البيولوجية وفقًا لإشارات الضوء الخارجية.

توجد أجسام الفطر في أدمغة ذبابة الفاكهة، ومن المعروف أنها تلعب دورًا في التعلم والذاكرة والشم والحركة. ^{[ 14 ]} في عام 2006، اكتشفت سيغال وزملاؤها أن أجسام الفطر تلعب أيضًا دورًا رئيسيًا في تنظيم النوم لدى الذباب. باستخدام ستيرويد يُسمى RU-486 (ميفيبريستون) لتنظيم بروتين كيناز A ( PKA )، تمكنوا من زيادة وخفض التعبير الجيني في مناطق محددة مثل أجسام الفطر، ووجدوا أن هذا التركيب ضروري لنوم الذباب. ^{[ 15 ]} في حين أن المسار المحدد الذي تنظم من خلاله أجسام الفطر النوم غير معروف حاليًا، فمن المحتمل أنها تُشارك في تثبيط معالجة المعلومات الحسية، مما يسمح للذباب بالنوم.

في عام ٢٠٠٨، اكتشف سهغال وزملاؤه جين " سليبلس" في ذباب الفاكهة من خلال الطفرات الإدخالية . ^{[ ١٦ ]} تسببت الطفرات في جين "سليبلس" في أن ينام الذباب بنسبة ٨٠٪ أقل من الذباب الطبيعي، وأن يعيش نصف عمر الذباب الطبيعي. اكتشف سهغال وزملاؤه أن بروتين "سليبلس" ينظم قناة البوتاسيوم ذات البوابات الفولتية "شاكر"، وكذلك مستقبلات أستيل كولين النيكوتينية، وتحديدًا مستقبل "ريد آي" الذي اكتشفوه من خلال فحص جيني آخر. ^{[ ١٧ ]} كما وجد سهغال وزملاؤه زيادة في نشاط الخلايا الجذعية داخل خصيتي ذكور الذباب التي تحمل طفرات في جين "سليبلس ".

تنام جميع الكائنات الحية، بما فيها البشر، لفترات طويلة في مراحل حياتها المبكرة. وقد اكتشف سهغال وزملاؤه العوامل التي تحافظ على مستويات النوم العالية لدى ذباب الفاكهة الصغير. كما وجدوا أن اضطراب النوم في المراحل المبكرة من الحياة يُؤثر سلبًا على سلوك التزاوج لدى البالغين. ^{[ 18 ]} لذا، قد يكون النوم ضروريًا لنمو الدماغ اللازم لسلوكيات تُعزز البقاء واستمرار النوع. وفي الحيوانات البالغة، من الوظائف المحتملة للنوم تعزيز التخلص من الفضلات. ^{[ 19 ]} وقد وجد سهغال وزملاؤه أن النوم يُعزز عملية البلعمة الخلوية عبر الحاجز الدموي الدماغي في الذباب. ^{[ 20 ]}

يحمي الحاجز الدموي الدماغي الدماغ من الجزيئات الضارة المحتملة في الأطراف، ولكنه قد يعيق أيضًا وصول الأدوية إلى الجهاز العصبي المركزي . وقد وجد سهغال وزملاؤه أن نفاذية الحاجز الدموي الدماغي في ذبابة الفاكهة تتغير على مدار اليوم، أي خلال دورة الليل والنهار، مما يجعل مضادات الصرع أكثر فعالية في أوقات محددة من اليوم. ^{[ 21 ]} كما قاموا برسم خرائط للدوائر التي تربط الساعة البيولوجية بالنشاط السلوكي. ^{[ 22 ]}

سعياً لتحديد الجزيئات التي تحفز النوم، أجرى تودا وزملاؤه فحصاً جينياً لأكثر من 10000 سلالة من ذباب الفاكهة، ووجدوا جزيئاً واحداً يحفز النوم. هذا الجزيء، الذي أطلقوا عليه اسم "نيموري"، هو ببتيد مضاد للميكروبات. يتم تنشيط إنتاجه عند الإصابة بالعدوى أو الحرمان من النوم ، وهو يعزز البقاء على قيد الحياة عن طريق قتل البكتيريا وزيادة النوم. ^{[ 23 ] [ 24 ]}

• مدير معهد علم الأحياء الزمني والنوم (CSI)، كلية بيرلمان للطب، جامعة بنسلفانيا، 2019-حتى الآن
• مدير برنامج علم الأحياء الزمني في جامعة بنسلفانيا، 2014-2019
• باحث في معهد هوارد هيوز الطبي ، 1997 - حتى الآن
• جون هير موسر، أستاذ علم الأعصاب، كلية بيرلمان للطب، جامعة بنسلفانيا
• نائب رئيس قسم علم الأعصاب
• المدير المشارك لمركز بن ميديسن لعلوم الأعصاب، 2008-2014

^{[ 25 ]}

• جائزة الإنجاز العلمي المتميز، جمعية أبحاث النوم
• جائزة مايكل إس. براون لأبحاث أعضاء هيئة التدريس المبتدئين
• جائزة ستانلي كوهين لأبحاث أعضاء هيئة التدريس المتميزين
• انتُخب لعضوية الأكاديمية الوطنية للطب (معهد الطب سابقًا)، 2009
• انتُخب عضواً في الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم ، عام 2011
• انتُخب زميلاً في الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم ، 2016
• انتُخب لعضوية الأكاديمية الوطنية للعلوم ، 2016 ^{[ 26 ]}
• جائزة سويتزر من كلية ديفيد جيفن للطب في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ، 2020 ^{[ 27 ]}