Нобелова награда по физиология и медицина, 2017: Какво ни кара да цъкаме
Нобеловата награда за физиология и медицина за 2017 г. получи трима американски учени за откриването на молекулярните механизми, които контролират циркадните ритми, биологичния часовник, който предвижда цикли ден/нощ, за да оптимизира физиологията и поведението на организмите.
Джефри Си Хол (Л), Майкъл Росбаш (С), Майкъл У. Йънг (П). (снимка на AP файл от 2013 г.) Drosophila melanogaster, плодовата муха, която служи като тестово поле на генетиката повече от век, отново даде плод. Нобеловата награда за физиология и медицина е присъдена на трима американски молекулярни биолози, които използват дрозофила от 70-те години на миналия век в работата си върху циркадния ритъм, вътрешния часовник, който ни поддържа в синхрон със света. Той проследява въртенето на Земята, казва ни кога да заспим и кога е време да станем и ни подготвя за рутинните телесни задачи, които изпълняваме през деня и нощта – и за предизвикателствата, пред които може да се изправим.
Ритъмът гарантира, че сме в максимална готовност в средата на сутринта, което е доста полезно, независимо дали сте ловец-събирач, който търси храна, или капитан на индустрията на среща. Той оказва влияние и по невиждани начини, регулирайки цикъла на кръвното налягане и телесната температура. Той потиска движенията на червата малко преди полунощ и се отказва от контрола си рано сутринта, като гарантира, че няма да се събудим по време на периода на най-дълбок сън и най-ниска метаболитна скорост. Хората споделят циркадния ритъм с животни, растения, гъби и дори архаични форми на живот като цианобактерии - едноклетъчни организми, които са толкова далеч назад в еволюционната верига, че дори нямат ясно дефинирани клетъчни ядра.
Циркадният ритъм е наблюдаван от древността - капитан на триремата, плавал в Арабско море при Александър Велики, описва нутацията на листата на тамаринда. Първият научен експеримент относно феномена датира от 1729 г., когато френският хронобиолог Жан-Жак д'Орту дьо Майран наблюдава, че ежедневното отваряне и затваряне на не-докосването (Mimosa pudica) остава във времето, дори когато растението се съхранява. в пълен мрак. Това беше първата стъпка към разбирането на науката за циркадния ритъм - прозрението, че той е ендогенен и не се задейства от външни стимули като слънчева светлина.
Въпреки че циркадният ритъм е разбран и описан подробно, Нобеловата награда за физиология и медицина за 2017 г. беше присъдена на Джефри К. Хол и Майкъл Росбаш, колеги през целия им живот в университета Брандейс, и Майкъл У. Йънг от университета Рокфелер, за това, че са били под капака на неговия механизъм — основната пружина на биологичния часовник, която ни кара да тиктакаме. Подобно на много от житейските процеси, той се оказва автономна отрицателна обратна връзка. И не беше идентифициран вчера.
Историята започва през 1984 г., когато Хол и Росбаш изолират „ген на периода“, трудно начинание по това време. Когато спечелиха международната награда Canada Gairdner за работата си през 2012 г., Хол разкри, че колега е отбелязал, че за първи път е изолиран ген, свързан с една функция. През 1990 г. беше установено, че иРНК, отписана от гена, се е изместила от клетъчното ядро и синтезира „протеин на периода“, който се отклонява обратно в ядрото и блокира „периодния ген“, предотвратявайки по-нататъшното производство. Цикълът се рестартира, когато честотата на протеина на периода спадна. Последователността на включване-изключване произвежда 24-часова синусова вълна в нивата на протеина, съответстваща на деня и нощта. Това е тик-так на часовника, който захранва циркадния ритъм.
Въпреки това, докато ритъмът е ендогенен, той е отворен за корекция. Изглежда, че повечето клетки в тялото го имат и се свързват с биологичен часовник в централната нервна система, когато се отклоняват от фазата, по начина, по който свързаните с интернет компютри синхронизират часовниците си с универсални сървъри за време. В допълнение, сензорните стимули като дневната светлина синхронизират цялата система със света. Напълно слепият човек има работещ циркаден ритъм, но при липса на външна корекция или „увличане“, той или тя може да не е във фаза със света.
Хората с нарушения на съня може да имат подобни проблеми - циркаден ритъм, който леко не е във фаза с външния свят. Jet lag е катастрофален фазов проблем, като страдащите часове не са в синхрон със света и вероятно ще бъдат в състояние на объркване, докато външни сигнали не нулират часовника на тялото. Ето защо се препоръчва да следвате цикъла на съня на дестинацията възможно най-скоро.
През последните години медицината се ангажира с периферията на циркадната регулаторна система. Употребата на мелатонин, хормон за управление на съня, секретиран от епифизната жлеза, се е превърнал в мода и се предписва за справяне с забавянето на струята и безсънието. Значението на хронобиологията, въведена от изследователи като Майран, се оценява и могат да бъдат открити корелации между времето на прилагане на лекарствата и тяхната ефективност. Нарушения в начина на живот като диабет и сърдечно-съдови заболявания са свързани с нарушени циркадни ритми. Има и загриженост относно метаболитните ефекти на професиите, които насилствено се отклоняват от нормалния циркаден ритъм - екипажите на авиокомпаниите са изложени на риск, а бизнесът с кол центъра може завинаги да промени деня и нощта на работника.
Това са периферни ангажименти, но разбирането на главната пружина на часовника на тялото може да позволи по-дълбоки интервенции. И докато работата на Хол, Росбаш и Йънг е на вътреклетъчно ниво, тя трябва да доведе до по-добро разбиране на това как милионите часовници в тялото работят заедно. В крайна сметка това би могло да помогне да се разкрият напълно тайните на възходящата ретикуларна активираща система, структурата в мозъчния ствол, която регулира прехода между сън и будност, смята се, че е седалището на съзнанието и отговаря на най-фундаменталния човешки въпрос със спокойствието. уверение: съществувам.
Джефри Си Хол, 72 г
Получава докторска степен през 1971 г. в Университета на Вашингтон в Сиатъл, е постдокторант в Калтех, 1971-73 г., присъединява се към университета Brandeis в Уолтъм през 1974 г., става свързан с университета в Мейн през 2002 г.
Майкъл Росбаш, 73 г
Получава докторска степен през 1970 г. в Масачузетския технологичен институт и е постдокторант в Университета на Единбург в Шотландия през следващите три години. От 1974 г. е преподавател в университета Брандейс в Уолтъм, САЩ
Майкъл У. Йънг, 68 г
Получава докторска степен в Тексаския университет в Остин през 1975 г. От 1975-77 г. е постдокторант в Станфордския университет в Пало Алто. От 1978 г. е преподавател в университета Рокфелер в Ню Йорк
АЛФРЕД НОБЕЛ: Човекът зад наградата
Алфред Нобел, шведски химик, инженер, изобретател, бизнесмен и филантроп, е роден в Стокхолм на 21 октомври 1833 г. През 1867 г., в края на няколко години експерименти с химически нитроглицерин, Нобел патентова динамит, който революционизира минното дело и гражданското строителство през 19 век. Той продължава да работи върху технологията за експлозиви и други химически изобретения и до момента на смъртта си през 1896 г. има 355 патента. Нобел основава и притежава цяла плеяда от компании, включително от 1894 г. до смъртта си, Bofors.
На 27 ноември 1895 г. Нобел подписва третото си и последно завещание, в което оставя голяма част от богатството си за създаване на фонд, лихвата от който ще се разпределя ежегодно под формата на награди на онези, които през предходната година , ще донесе най-голяма полза на човечеството.
Споделете С Приятелите Си:
