» » Нобелевскую премию по медицине получили учёные из соедененных штатов за исследование циркадных ритмов

Нобелевскую премию по медицине получили учёные из соедененных штатов за исследование циркадных ритмов

3-10-2017, 09:02
Сонным мухам дали Нобелевскую премию

В 2017 г Нобелевскую премию по физиологии и медицине дали ученым, исследовавшим циркадные ритмы человека.

«С самого зарождения жизни на Земле первым ее формам приходилось адаптироваться к вращению земного шара, к смене света и темноты, ночи и дня», — напомнил уполномоченный комитета. На протяжении многих лет было понятно, что живые организмы, включая людей, имеют внутренние «биологические часы», которые помогают им адаптироваться к суточному ритму. Однако как работают эти часы? «Джеффри вестибюль, Майкл Розбаш и Майкл Янг смогли зайти внутрь наших биологических часов и пояснить их внутреннюю работу». Люди, животные и растения могут синхронизироваться с изменениями на Земле, благодаря чему им удается приспособить собственный биологический ритм. В частности, новоиспеченные нобелевские лауреаты выделили ген, который контролирует ежедневные биологические ритмы, и показали, как именно он работает, пишет Newsru.com. Они узнали, что этот ген кодирует белок PER, который скапливается в организме на протяжении ночи и разрушается днем. Впоследствии ученые идентифицировали дополнительные белковые компоненты, которые раскрыли всю систему, управляющую часовым механизмом внутри клетки. В итоге всех этих исследований была сформирована модель транскрипционно-трансляционной осцилляции, другими словами ритмически изменяющейся экспрессии генов, лежащая в основе «биологических часов».

Наши внутренние часы с неимоверной точностью приспосабливают нашу физиологию к абсолютно различным фазам дня. Также циркадные ритмы связаны с пищевым поведением, температурой тела, выработкой разнообразных гормонов и изменениями кровяного давления. Идет речь о смене температуры, давления, психического состояния и остальных характеристик в различное время суток, при пересечении часовых разных поясов и во время иных событий. Также есть признаки того, что постоянное отличие нашего образа жизни и ритма, который диктует нам наш внутренний хронометр, может увеличить риск разнообразных заболеваний.

Биологический ритм точно подстраивает наш организм под условия окружающей среды и ее изменений. Он нашел, что листья растения раскрываются солнцу днем и закрываются к сумеркам. Значит, поведение мимозы — это не реакция на солнечный свет, а результат действия ее собственных внутренних часов. Казалось, у растения были свои биологические часы. Последующие исследование показали, что время суток чувствуют не только лишь растения., однако и животные, в том числе и люди. Данная стабильная адаптация физиологии к изменениям называется «циркадным ритмом». Прилагательное «циркадные», предложенное для них в 1950-е годы североамериканским хронобиологом Францем Хальдбергом образовано от латинских слов circa «около» и dies «день», то есть ритмы с периодом около суток. Однако механизм наших внутренних циркадных часов оставался тайной.

Первые подтверждения того, что у живых существ есть «чутьё времени» появились еще в XVIII веке: тогда ранцузский натуралист Жан Жак д «Орту де Мэран продемонстрировал, что мимоза продолжает открывать цветки утром и закрывать вечером, даже находясь в темноте круглые сутки. Экспериментатор поместил растение в полную темноту и нашел, что ничего не изменилось: цветок исправно следовал стандартному распорядку. Поэтому открытие устройств, контролирующих циркадные ритмы, представляет большой интерес. Они назвали этот ген «Period» (https://en.wikipedia.org/wiki/Period_ (gene)). Древнейшее наблюдение за циркадными ритмами сделал соратник Александра Македонского Андросфен, один из руководителей флота, который возвращался в Элладу через Персидский залив и Аравийское море.

Нобелевскую премию мира вручат уже 6 октября, а 9 числа будет присуждена награда в сфере экономики. Ими стали ученые из соедененных штатов Джеффри вестибюль, Майкл Росбаш и Майкл Янг, информирует DW.

Майкл Росбаш родился в далеком 1944 г в Канзас-Сити. Таким образом, уровень белка осциллирует в процессе 24-часового цикла.

Следующей целью было понять, как такие циркадные колебания могли возникать и поддерживаться.

Ученые предположили, что он отвечает и за циркадный ритм: белок PER, накапливаясь, блокирует «свой» ген и препятствует последующему синтезу. Вестибюль и Росбаш предположили, что имеет место явление, известное как отрицательная противоположная связь.

На рисунке показана последовательность событий на протяжении суточных колебаний. Ежели ген энергичен, почему белок не синтезируется регулярно, почему его не становится всё больше и больше? Последний связывается с PER, и образовавшийся комплекс попадает в ядро клетки, где блокирует соответствующую ДНК.

Такая модель была заманчивой, однако отсутствовали некоторые части головоломки.

Оставался непонятным важный момент: белок PER, как и положено белку, синтезируется на рибосомах, а чтобы воздействовать на активность собственного гена и затормозить его, белку было надо как-то пробраться в клеточное ядро. Ученые независимо друг от друга открыли у плодовой мушки-дрозофилы ген и белок, концентрация которого в организме животного колеблется с периодичностью 24 часа. Как оказалось, гетеродимер белков PER и TIM, проникая в клеточное ядро, действует именно на гены cycle и clock, приостанавливая синтез их матричной РНК, а опосредованно — и собственный синтез. Однако всё еще оставались вопросы. В дальнейшем Майкл Янг нашел еще два гена, связанных с суточными колебаниями. Это ускоряет и распад белка PER, так как без белка TIM он куда наименее стабилен. Лауреаты 2015-го решили зайти внутрь биологических часов. В следующие годы узнали иные молекулярные компоненты часового механизма, которые объясняют его функции и стабильность.

Нобелевская награда мира — Ирана Мохаммад Джавад Зариф и Федерика Могерини — за компанию переговоров по урегулированию ситуации в связи с иранской ядерной программой. Они ррисутствуют у таковых организмов как цианобактерии, грибы, растения, животные. Они представляют из ебя разнообразные биологические процессы, которые связаны со сменой дня и ночи. 3 и 4 октября, примерно в одно и то же время, в 12.45 мск, Нобелевский комитет Королевской шведской академии, как ожидается, назовет имена призеров в области физики и химии.

Loading...

загрузка...
Логин
Пароль
Запомнить