Nobeli füsioloogia või meditsiini auhind, 2017: Mis paneb meid tiksuma
2017. aasta Nobeli füsioloogia- või meditsiiniauhind on jagatud kolmele Ameerika teadlasele ööpäevaseid rütme kontrollivate molekulaarsete mehhanismide avastamise eest. See on bioloogiline kell, mis näeb ette päeva/öö tsükleid, et optimeerida organismide füsioloogiat ja käitumist.
Jeffrey C Hall (L), Michael Rosbash (C), Michael W Young (R). (2013. aasta AP failifoto) Üle sajandi geneetika katsealuseks olnud äädikakärbes Drosophila melanogaster on taas vilja kandnud. Nobeli füsioloogia- või meditsiiniauhinna on saanud kolm Ameerika molekulaarbioloogi, kes on Drosophilat kasutanud alates 1970. aastatest oma töös ööpäevase rütmi, sisemise kella, mis hoiab meid maailmaga sünkroonis. See jälgib Maa pöörlemist, ütleb meile, millal magama minna ja millal on aeg tõusta, ning valmistab meid ette rutiinseteks kehalisteks ülesanneteks, mida teeme päeval ja öösel – ja väljakutseteks, millega me silmitsi seisame.
Rütm tagab, et oleme keskhommikul maksimaalselt erksad, mis tuleb pigem kasuks, olenemata sellest, kas olete söötmas käiv kütt-korilane või koosolekul tööstuse kapten. See avaldab oma mõju ka ennenägematul viisil, reguleerides vererõhu ja kehatemperatuuri tsüklit. See pärsib roojamist vahetult enne südaööd ja loovutab kontrolli varahommikul, tagades, et me ei ärka üles sügavaima une ja madalaima ainevahetuse perioodil. Inimesed jagavad ööpäevarütmi loomade, taimede, seente ja isegi arhailiste eluvormidega, nagu tsüanobakterid – üherakulised organismid, mis on evolutsiooniahelas nii kaugel, et neil pole isegi selgelt määratletud rakutuumi.
Tsirkadiaanrütmi on täheldatud juba antiikajast – Aleksander Suure juhtimisel Araabia merel seilanud trireme kapten kirjeldas tamarindi lehtede nutatsiooni. Esimene seda nähtust käsitlev teaduslik eksperiment pärineb aastast 1729, mil prantsuse kronobioloog Jean-Jacques d'Ortous de Mairan täheldas, et mittepuudutaja (Mimosa pudica) ööpäevane avanemine ja sulgemine jääb ajaliseks ka siis, kui taime hoitakse. täielikus pimeduses. See oli esimene samm tsirkadiaanrütmi teaduse mõistmise suunas – arusaam, et see on endogeenne ja seda ei käivita välised stiimulid nagu päikesevalgus.
Kuigi ööpäevast rütmi on üksikasjalikult mõistetud ja kirjeldatud, on 2017. aasta Nobeli füsioloogia- või meditsiiniauhind antud Jeffrey C Hallile ja Michael Rosbashile, kes on Brandeisi ülikooli eluaegsed kolleegid, ning Michael W Youngile Rockefelleri ülikoolist kapoti alla sattumise eest. selle mehhanismist – bioloogilise kella vedru, mis paneb meid tiksuma. Nagu paljud eluprotsessid, osutub see iseseisvaks negatiivse tagasiside ahelaks. Ja seda ei tuvastatud ka eile.
Lugu sai alguse 1984. aastal, kui Hall ja Rosbash eraldasid 'perioodigeeni', mis oli tol ajal keeruline ettevõtmine. Kui nad 2012. aastal oma töö eest Kanada Gairdneri rahvusvahelise auhinna võitsid, paljastas Hall, et kolleeg oli märkinud, et see oli esimene kord, kui eraldati ühe funktsiooniga seotud geen. 1990. aastal leiti, et geeni mahakirjutatud mRNA liikus rakutuumast välja ja sünteesis 'perioodivalgu', mis triivis tagasi tuuma ja blokeeris 'perioodigeeni', takistades edasist tootmist. Tsükkel algas uuesti, kui perioodivalgu esinemissagedus langes. Sisse-välja jada tekitas valgu tasemetes 24-tunnise siinuselaadse laine, mis vastab päevale ja ööle. See on kella tiksumine, mis juhib ööpäevarütmi.
Kuigi rütm on endogeenne, on see siiski avatud korrigeerimisele. Tundub, et enamikul keharakkudel on see olemas ja nad ühenduvad kesknärvisüsteemi bioloogilise kellaga, kui nad faasist välja triivivad, nii nagu Interneti-ühendusega arvutid sünkroonivad oma kellasid universaalsete ajaserveritega. Lisaks sünkroniseerivad sensoorsed stiimulid nagu päevavalgus kogu süsteemi maailmaga. Täiesti pimeda inimese tsirkadiaanrütm on toimiv, kuid välise korrektsiooni või 'kaasamise' puudumisel võib ta olla maailmaga faasist väljas.
Unehäiretega inimestel võivad olla sarnased probleemid – ööpäevarütm, mis on välismaailmaga veidi faasis. Jet lag on katastroofiline faasiprobleem, mille all kannataja tunnid on maailmaga sünkroonist väljas ja on tõenäoliselt segaduses, kuni välised näpunäited keha kella nullivad. Seetõttu soovitatakse võimalikult kiiresti jälgida sihtkoha unetsüklit.
Viimastel aastatel on meditsiin tegelenud ööpäevase regulatsioonisüsteemi perifeeriaga. Käbikeha poolt eritatava und reguleeriva hormooni melatoniini kasutamine on muutunud üsna moeröögatuseks ning see on ette nähtud jet lagi ja unetuse raviks. Kronobioloogia tähtsust, mille eestvedajateks on sellised teadlased nagu Mairan, tunnustatakse ning võib avastada seoseid ravimite manustamise ajastuse ja nende tõhususe vahel. Elustiilihäireid, nagu diabeet ja südame-veresoonkonna haigused, on seostatud ööpäevase rütmihäiretega. Samuti on mures nende elukutsete metaboolsed mõjud, mis kalduvad tavapärasest ööpäevarütmist jõuliselt kõrvale – lennumeeskonnad on ohus ja kõnekeskuse äri võib töötaja päeva ja öö püsivalt ümber pöörata.
Need on perifeersed toimingud, kuid keha kella vedru mõistmine võib võimaldada sügavamat sekkumist. Ja kuigi Halli, Rosbashi ja Youngi töö on rakusisesel tasemel, peaks see aitama paremini mõista, kuidas miljonid kellad kehas koos töötavad. Lõpuks võib see aidata täielikult lahti harutada tõusva retikulaarse aktiveeriva süsteemi saladused, ajutüve struktuur, mis reguleerib üleminekut une ja ärkveloleku vahel, arvatakse olevat teadvuse asukoht ja vastab rahulikult inimese kõige fundamentaalsemale küsimusele. kinnitus: ma olen olemas.
Jeffrey C Hall, 72
Doktorikraadi omandas 1971. aastal Seattle'i Washingtoni ülikoolis, oli 1971–1973 järeldoktor Caltechis, liitus 1974. aastal Walthami Brandeisi ülikooliga, 2002. aastal sai ta seotud Maine'i ülikooliga.
Michael Rosbash, 73
Sai doktorikraadi 1970. aastal MIT-s ja oli järgmised kolm aastat Edinburghi ülikoolis Šotimaal järeldoktorantuuris. Alates 1974. aastast on ta olnud USA-s Walthami Brandeisi ülikooli õppejõud
Michael W Young, 68
Sai 1975. aastal doktorikraadi Texase ülikoolis Austinis. Aastatel 1975–1977 oli ta Palo Altos Stanfordi ülikoolis järeldoktor. Alates 1978. aastast on ta olnud New Yorgi Rockefelleri ülikooli õppejõud
ALFRED NOBEL: Mees auhinna taga
Alfred Nobel, Rootsi keemik, insener, leiutaja, ärimees ja filantroop, sündis Stockholmis 21. oktoobril 1833. Aastal 1867, mitmeaastase keemilise nitroglütseriiniga katsetamise lõpus, patenteeris Nobel dünamiidi, mis muutis kaevandamise ja tsiviilehituse. 19. sajandil. Ta jätkas tööd lõhkeainete tehnoloogia ja muude keemiliste leiutistega ning oma surma ajaks 1896. aastal oli tal 355 patenti. Nobel asutas ja omas tervet rida ettevõtteid, sealhulgas alates 1894. aastast kuni oma surmani Boforsi.
27. novembril 1895 kirjutas Nobel alla oma kolmandale ja viimasele testamendile, milles jättis suure osa oma varast fondi asutamiseks, mille intressid jaotatakse igal aastal auhindadena neile, kes eelmisel aastal. , on toonud inimkonnale suurimat kasu.
Jagage Oma Sõpradega:
