3美国人因解锁身体时钟而授予诺贝尔奖

诺贝尔生理学奖(或医学)于10月2日在瑞典宣布。三名美国科学家因在昼夜节律上的工作而共同获得了这一享有声望的奖项。这是生物

诺贝尔生理学奖(或医学)于10月2日在瑞典宣布。三名美国科学家因在昼夜节律上的工作而共同获得了这一享有声望的奖项。这是所有生物具有控制我们睡眠效果周期的生物钟,以重要的间隔,体温,血压和其他关键机制的释放,以维持稳态或平衡。

所有生命似乎都有一个内部时钟,将与地球的旋转一致。这种内部机制有助于生命适应日期和环境的改变。杰弗里·C·霍尔(Jeffrey C. Hall),迈克尔·罗斯巴什(Michael Rosbash)和迈克尔·W·杨(Michael W.霍尔和罗斯巴什(Hall and Rosbash)来自波士顿的布兰代斯大学(Brandeis University),而纽约洛克菲勒大学(Rockefeller University)的Young Fars则来自纽约市。

霍尔今年72岁,罗斯巴什(Rosbash)73岁,扬68岁。三人将在今年12月分配110万美元的奖金。瑞典皇家科学院的官员在瑞典索尔纳的Karolinska Institutet的诺贝尔议会上宣布了这一消息。

我们已经知道这些节奏已经很长时间了。在18世纪,天文学家让·雅克·德·奥尔特·德·梅兰(Jean Jacques d’Ortous de Mairan)是第一个展示生物钟存在的人。他证明了含羞草植物,即使陷入完全黑暗的情况下,仍在24小时周期中进行过程。很快,在其他生物体中也发现了类似的节奏。基本上,Hall,Rosbash和Young发现了同步每个细胞所需的生物学机制。

图1.内部生物钟。含羞草植物的叶子白天向太阳敞开,但在黄昏(上部)靠近。 Jean Jacques d’Ortous de Mairan将植物置于恒定的黑暗(下部),发现叶子继续遵循其正常的每日节奏,即使在每日光中没有任何波动。 [图像和标题:Nobelprize.org]获奖者于1984年开始从事他们的发现。Hall和Rosbash在Brandeis合作,而Young在Rockefeller扮演了角色。他们都在与水果苍蝇一起工作。 Hall和Rosbash发现了某种称为PE的蛋白质。这将在一夜之间在苍蝇的系统中积聚,并在一天中消失。发现该蛋白在24小时内发生了显着变化。因此,这本质上是昆虫内部时钟的主要驱动力。同时,霍尔分离了所谓的每蛋白质编码的时期基因。

霍尔发现阻止时期的基因破坏了苍蝇的内部时钟。从那里开始,发现该基因通过抑制其活性来帮助控制每蛋白。 1970年代,西摩·本泽(Seymour Benzer)和罗纳德·科诺普卡(Ronald Konopka)是第一个发现一个时期基因的人。但是这些新的获奖者发现了这种基因的工作原理。

在水果苍蝇中,周期基因可防止PER合成,调节它并保持苍蝇的生物钟同步。 1994年,Young迈出了一步,并证明了Per蛋白如何在细胞的细胞质中再次建立。他找到了另一个称为永恒的基因,该基因编码了Tim蛋白质。

蒂姆在细胞质中积极活跃,可以在那里堆积。到了早晨,这两种蛋白质结合在一起,进入细胞的核,在该细胞核中,该周期基因通过令人印象深刻的反馈回路逐渐磨损。通过鉴定这些基因及其制造的蛋白质,研究人员能够揭示所有生命中起作用的关键机制。为什么这项工作如此重要? 2001年诺贝尔奖获奖者保罗爵士护士强调了这一点在接受《卫报:》采访时:

这对于对生活的基本理解很重要。这个星球上的每个生物都会回应太阳。所有植物和动物的行为均由黑暗周期确定。我们在这个星球上是阳光的奴隶。昼夜节律的时钟嵌入了我们的工作机制,我们的新陈代谢,它到处都是嵌入的,它是理解生活的真正核心特征。

有第二个原因。我们越来越意识到对人类疾病有影响。随着现代技术时代,我们能够跨时区旅行并打扰我们的昼夜节律。现在,我们可以生活在与昼夜节律无关的浅黑暗政权中。这导致诸如喷气滞后之类的条件令人不安,进而可能导致其他后果,我们对人类状况不完全了解。

有证据表明,疾病的治疗也可能受到昼夜节律的影响。人们报告说,当您接受手术或有药物时,实际上会影响事物。目前尚不清楚,但几乎可以肯定,对疾病的治疗也有一些影响。

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