AIN.UA » СообществоНобелевскую премию по медицине получили американские ученые за исследования «внутренних часов» живых организмов
EN

Нобелевскую премию по медицине получили американские ученые за исследования «внутренних часов» живых организмов

3986

Нобелевский комитет начинает раздачу призов выдающимся ученым в различных дисциплинах. Сегодня стали известны лауреаты премии в номинации «Физиология или Медицина». Ими стали трое американских ученых — Джеффри Холл, Майкл Розбах и Майкл Янг. Каждый получит одну треть приза (полный приз — около $1,1 млн) за исследования суточных ритмов живых организмов. 

Жизнь на Земле — в том числе люди — адаптированы к ее вращению. Ученые уже давно знали о существовании так называемых «биологических часов», которые помогают живым организмам приспосабливаться к суточным ритмам (так называемым циркадным ритмам). Исследователи, которых отметили «Нобелевкой», как раз и занимались анализом того, как устроены эти часы, каким именно образом растения, животные и люди адаптируют свои биологические ритмы так, чтобы они синхронизировались с вращением Земли. 

Исследования циркадных ритмов у растений и животных проводились еще в XVIII столетии (к примеру, астроном Жан-Жак д’Орту де Меран изучал их у мимозы), но долгое время было неясно, за счет каких молекулярных механизмов они работают. В 1970-х Сеймур Бензер и его ученик Рональд Конопка задались вопросом, возможно ли идентифицировать ген, который контролирует циркадные ритмы. Они продемонстрировали, как мутации в определенном гене влияют на циркадные ритмы и назвали его period. Лауреаты этого года смогли раскрыть, как именно работает этот ген. 

Как модель живого организма, ученые использовали мух-дрозофил (ученые, которые занимаются исследованиями в области генетики, вообще их любят за быстрые циклы жизни и размножения). С их помощью группе исследователей удалось понять, как period кодирует протеин PER, который аккумулируется в клетке на протяжении ночи, а днем его уровень понижается. Далее ученые предположили, что этот протеин способен блокировать действие гена, таким образом регулируя уровень собственного синтеза.

В упрощенном виде этот механизм выглядит так: когда ген активен, создается матричная РНК, затем она транспортируется в цитоплазму клетки и служит шаблоном для производства протеина PER. Он накапливается в ядре клетки, и вследствие его накопления блокируется активность гена. В результате этого в организме начинает действовать ингибиторный механизм, лежащий в основе циркадного ритма. Было неясно, как протеин попадает в ядро клетки.

В 1994 году Майкл Янг открыл существование второго гена timeless, в свою очередь кодирующего создание протеина TIM. Он доказал, что TIM в связке с PER способны проникать сквозь оболочку ядра. В общем и упрощенном виде компоненты биологических часов на уровне клетки выглядят так:

Физиологические изменения человеческого организма в соответствии с циркадными ритмами:

Подобные исследования имеют большое значение: ведь «биологические часы» влияют на множество физиологических и психологических функций, таких как сон, поведение, уровни гормонов, метаболизм, температура тела и т.д. К примеру, именно с функционированием «биологических часов» связан известный эффект джетлага — когда человек, путешествуя из одной часовой зоны в другую, сталкивается с проблемами усталости, концентрации и т.д. Это важно и для медицины: одни лекарства лучше действуют утром, другие — вечером. Изучение «биологических часов» поможет понять, когда каждому отдельному человеку лучше их принимать. 

Напомним, в середине сентября стало известно, что украинские астрономы открыли уникальную галактику. 

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Смотреть комментарии

Комментарии | 0

  • Продавать в интернете
  • Безопасность номера
  • Съемки на YouTube

Поиск

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: