Нобелевская премия ученым, которые заглянули внутрь наших биологических часов

119
0

2 октября 2017 года были объявлены лауреаты Нобелевской премии в области медицины и физиологии. В этом году ее удостоились американские ученые Джеффри Холл, Майкл Янг и Майкл Росбаш «За открытие молекулярных механизмов, контролирующих циркадный ритм», как сообщалось в официальном пресс-релизе премии.

Изображение трех ученых
Слайд из презентации Нобелевского комитета.

Биологические часы человека

Трое ученых использовали плодовую мушку для извлечения гена, который контролирует 24-часовой цикл жизни почти всех живых организмов, включая человека. Исследователи буквально «влезли» внутрь наших биологических часов, чтобы найти объяснение тому, как растения, животные и человек адаптировали свои ритмы и синхронизировали их с циклом вращения Земли вокруг Солнца в процессе эволюции.

В ходе независимого исследования, проведенного на плодовой мушке, ученым удалось выделить ген, который кодируется определенным белком, вырабатываемым в наших клетках ночью и постепенно исчезающим в течение дня.

В чем значимость открытия?

За десятилетия исследований эти ученые определили механизмы, регулирующие часовой механизм внутри клетки, проливающие свет на биологию людей и другие многоклеточные организмы, биологические часы которых функционируют на одних и тех же принципах.

«С изящной точностью наши внутренние часы приспосабливают нашу физиологию к совершенно различным этапам дня», — отметили члены комитета. «Часы регулируют такие важные функции, как поведение, уровень гормонов, сон, температура тела и обмен веществ».

Лауреаты 2017 года
Слева направо: доктор Майкл Росбаш, доктор Майкл Янг и доктор Джеффри Холл.

Исследователи изучали плодовых мух, в которых ген, называемый Period, контролировал циркадный ритм; когда он был мутирован, насекомые потеряли этот ритм.

Что это был за ген и в чем заключался принцип его работы? Вопросы касались не только мух: все организмы, включая людей, живут по 24-часовому ритму, который контролирует не только сон и бодрствование, но и физиологию в целом, включая артериальное давление и частоту сердечных сокращений, бдительность, температуру тела и скорость реакции.

В 1984 году ученые изолировали ген Period и обнаружили, что клетки используют его для создания белка, который накапливается ночью, во время сна. В дневное время белок деградирует в соответствии с циклом сна-бодрствования насекомых.

Исследователи полагали, что этот белок, который они назвали PER, каким-то образом блокировал ген в течение дня. Поскольку PER был нарушен днем, ген восстановил свою функцию и снова работал на следующую ночь, направляя синтез PER.

Нобелевский лауреат
Майкл Янг (Michael W. Young) после объявления решения Нобелевского комитета.

Вся система оказалась связана еще и с несколькими другими белками, необходимыми для контроля накопления PER. К ним относится тот, который прикрепляется к PER, помогая блокировать ген Period, а другой — замедляет накопление белка.

Продолжая исследовать эту биологическую систему на протяжении многих лет, ученые продолжали открывать еще другие компоненты, в частности, позволяющие свету воздействовать на 24-часовой ритм.

Их работа была ключевой, заключил Нобелевский комитет, потому что несогласованность между образом жизни человека и ритмом, продиктованным внутренним хронометристом — джетлаг после трансатлантического перелета, например, может повлиять на благосостояние и со временем может способствовать развитию различных заболеваний.

 

Нобелевская премия ученым, которые заглянули внутрь наших биологических часов
5 (100%) 1 голос[ов]

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here