Nobelova nagrada za fiziologiju i medicinu, 2017.: Što nas tjera da kucamo
Nobelovu nagradu za fiziologiju i medicinu za 2017. dobila su tri američka znanstvenika za otkriće molekularnih mehanizama koji kontroliraju cirkadijalne ritmove, biološki sat koji predviđa cikluse dan/noć kako bi optimizirao fiziologiju i ponašanje organizama.
Jeffrey C Hall (L), Michael Rosbash (C), Michael W Young (R). (fotografija AP datoteke iz 2013.) Drosophila melanogaster, voćna mušica koja je više od jednog stoljeća služila kao ispitna stanica genetike, ponovno je urodila plodom. Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu dobila su tri američka molekularna biologa koji su koristili Drosophilu od 1970-ih u svom radu na cirkadijanskom ritmu, unutarnjem satu koji nas održava u sinkronizaciji sa svijetom. Prati rotaciju Zemlje, govori nam kada trebamo spavati, a kada je vrijeme za ustajanje i priprema nas za rutinske tjelesne zadatke koje obavljamo danju i noću - i za izazove s kojima se možemo suočiti.
Ritam osigurava da smo u maksimalnoj pripravnosti sredinom jutra, što je prilično korisno bez obzira jeste li lovac-sakupljač u potrazi za hranom ili kapetan industrije na sastanku. Svoj utjecaj ispoljava i na neviđene načine, regulirajući ciklus krvnog tlaka i tjelesne temperature. Suzbija pražnjenje crijeva neposredno prije ponoći i prepušta kontrolu rano ujutro, osiguravajući da se ne probudimo tijekom razdoblja najdubljeg sna i najnižeg metabolizma. Ljudi dijele cirkadijalni ritam sa životinjama, biljkama, gljivama, pa čak i arhaičnim oblicima života kao što su cijanobakterije — jednostanični organizmi koji su tako daleko u evolucijskom lancu da čak nemaju jasno definirane stanične jezgre.
Cirkadijalni ritam promatran je od antike - kapetan trireme koji je plovio Arapskim morem pod Aleksandrom Velikim opisao je nutaciju listova tamarinda. Prvi znanstveni eksperiment koji se odnosi na ovaj fenomen datira iz 1729. godine, kada je francuski kronobiolog Jean-Jacques d'Ortous de Mairan primijetio da dnevno otvaranje i zatvaranje netakne (Mimosa pudica) ostaje u vremenu čak i kada se biljka čuva. u potpunom mraku. To je bio prvi korak prema razumijevanju znanosti o cirkadijalnom ritmu - uvidu da je on endogen, a ne potaknut vanjskim podražajima poput sunčeve svjetlosti.
Iako je cirkadijalni ritam shvaćen i detaljno opisan, Nobelova nagrada za fiziologiju i medicinu za 2017. dodijeljena je Jeffreyju C Hallu i Michaelu Rosbashu, doživotnim kolegama na sveučilištu Brandeis, i Michaelu W Youngu sa Sveučilišta Rockefeller, za ulazak ispod poklopca njegovog mehanizma — glavne opruge biološkog sata koja nas tjera da otkucavamo. Poput mnogih životnih procesa, ispada da je to autonomna negativna povratna sprega. A nije identificiran ni jučer.
Priča je započela 1984. godine, kada su Hall i Rosbash izolirali 'gen za razdoblje', što je u to vrijeme bio težak poduhvat. Kada su 2012. godine osvojili međunarodnu nagradu Canada Gairdner za svoj rad, Hall je otkrio da je jedan kolega primijetio da je to prvi put da je izoliran gen povezan s jednom funkcijom. Godine 1990. otkriveno je da se mRNA otpisana gena iselila iz stanične jezgre i sintetizirala 'protein razdoblja', koji se vratio natrag u jezgru i blokirao 'gen za period', sprječavajući daljnju proizvodnju. Ciklus je ponovno započeo kada je incidencija proteina u razdoblju pala. Slijed on-off proizveo je 24-satni sinusni val u razinama proteina, koji odgovara danu i noći. Ovo je otkucaj sata koji pokreće cirkadijalni ritam.
Međutim, iako je ritam endogen, otvoren je za korekciju. Čini se da ga većina stanica u tijelu ima i povezuju se s biološkim satom u središnjem živčanom sustavu kada se povuku iz faze, na način na koji računala povezana s internetom sinkroniziraju svoje satove s univerzalnim poslužiteljima vremena. Osim toga, senzorni podražaji poput dnevne svjetlosti sinkroniziraju cijeli sustav sa svijetom. Potpuno slijepa osoba ima radni cirkadijalni ritam, ali u nedostatku vanjske korekcije ili 'uvlačenja' mogla bi biti izvan faze sa svijetom.
Ljudi s poremećajima spavanja mogu imati slične probleme - cirkadijalni ritam koji je malo u neskladu s vanjskim svijetom. Jet lag je katastrofalan fazni problem, sa satima oboljelih koji nisu sinkronizirani sa svijetom i vjerojatno će biti u stanju konfuzije sve dok vanjski znakovi ne resetiraju tjelesni sat. Zato se savjetuje da što prije slijedite ciklus spavanja destinacije.
Posljednjih godina medicina se bavi periferijom cirkadijalnog regulatornog sustava. Korištenje melatonina, hormona za spavanje koji luči epifiza, postala je poprilična moda, a prepisuje se za ublažavanje jet lag-a i nesanice. Cijenjena je važnost kronobiologije, koju su predvodili istraživači poput Mairana, te se mogu otkriti korelacije između vremena primjene lijekova i njihove učinkovitosti. Poremećaji načina života poput dijabetesa i kardiovaskularnih bolesti povezani su s poremećenim cirkadijalnim ritmovima. I postoji zabrinutost zbog metaboličkih učinaka profesija koje snažno odstupaju od normalnog cirkadijanskog ritma - posade zrakoplovnih prijevoznika su u opasnosti, a posao s pozivnim centrom može trajno preokrenuti radni dan i noć.
To su periferni angažmani, ali razumijevanje glavne opruge tjelesnog sata moglo bi dopustiti dublje intervencije. I dok je rad Halla, Rosbasha i Younga na unutarstaničnoj razini, trebao bi dovesti do boljeg razumijevanja kako milijuni satova u tijelu rade zajedno. Na kraju bi to moglo pomoći da se u potpunosti razotkriju tajne uzlaznog retikularnog aktivirajućeg sustava, strukture u moždanom deblu koja regulira prijelaz između spavanja i budnosti, za koju se vjeruje da je sjedište svijesti i odgovara na najosnovnije ljudsko pitanje mirnoćom. uvjerenje: postojim.
Jeffrey C Hall, 72
Doktorirao je 1971. na Sveučilištu Washington u Seattleu, bio postdoktorski suradnik na Caltechu, 1971-73, pridružio se sveučilištu Brandeis u Walthamu 1974., postao povezan sa Sveučilištem Maine 2002.
Michael Rosbash, 73
Doktorirao je 1970. na MIT-u, a sljedeće tri godine bio je postdoktorski suradnik na Sveučilištu Edinburgh u Škotskoj. Od 1974. godine predaje na Sveučilištu Brandeis u Walthamu, SAD
Michael W Young, 68
Doktorirao je na Sveučilištu Texas u Austinu 1975. Od 1975. do 1977. bio je postdoktorski suradnik na Sveučilištu Stanford u Palo Altu. Od 1978. godine radi kao profesor na Sveučilištu Rockefeller u New Yorku
ALFRED NOBEL: Čovjek iza nagrade
Alfred Nobel, švedski kemičar, inženjer, izumitelj, poslovni čovjek i filantrop, rođen je u Stockholmu 21. listopada 1833. Godine 1867., na kraju nekoliko godina eksperimentiranja s kemijskim nitroglicerinom, Nobel je patentirao dinamit, koji je revolucionirao rudarstvo i građevinarstvo. u 19. stoljeću. Nastavio je raditi na tehnologiji eksploziva i drugim kemijskim izumima te je do svoje smrti 1896. godine imao 355 patenata. Nobel je osnovao i posjedovao galaksiju tvrtki, uključujući, od 1894. do svoje smrti, Bofors.
Nobel je 27. studenog 1895. potpisao svoju treću i posljednju oporuku, u kojoj je ostavio velik dio svog bogatstva za osnivanje fonda, kamate na koje će se svake godine dijeliti u obliku nagrada onima koji su tijekom prethodne godine , donijeli su najveću korist čovječanstvu.
Podijelite Sa Svojim Prijateljima:
