На 2 ноември 2017 година Нобеловият комитет обяви имената на Нобеловите лауреати по физиология и медицина. 9 милиона шведски крони ще си поделят американските биолози Джевфри Хол (Jeffrey C. Hall), Майкъл Розбаш (Michael Rosbash) и Майкъл Янг (Michael W. Young) за своето откритие: молекулярният механизъм на работа на биологичните часовници – безкрайно зацикленият циркаден ритъм на жизнената дейност nа всички организми, включително и на човека.

Милиони години животът се е адаптирал към въртенето на планетата. Отдавна е известно, че всички имаме вътрешен биологичен часовник, който е адаптиран към смяната на деня и нощта. Вечер ни се иска да спим, а сутринта – да се събудим. Хормоните се впръскват в кръвта строго по график, а способностите и поведението на хората – координацията и скоростта на реакциите зависят от времето на деня. Но как работи този вътрешен часовник?

За откривател на биологичния часовник се счита френският астроном Жан-Жак де Меран, който през 18 век обърнал внимание, че листата на мимозата се разтварят към слънцето през деня и се затварят през нощта. Меран си задал въпроса, какво ще направи растението, ако бъде поставено в пълна тъмнина. Оказа се, че и на тъмно мимозата постъпва по същия начин, сякаш има някакъв вътрешен часовник.

На практика всички живи организми на планетата реагират на Слънцето: циркадният ритъм е вграден в целия земен живот в метаболизма на всичко живо.

Нобеловите лауреати изолираха гена, контролиращ дневния биологичен ритъм на дрозофилите. Новият ген бе нарече period.

Генът period кодира протеина PER, който се натрупва в клетките през нощта и се разрушава през деня. Концентрацията на белтъка PER се променя в рамките на 24 часа в съответствие с циркадния ритъм.

Учените идентифицираха допълнителните компоненти на белтъка и изцяло разкриха клетъчния механизъм на циркадния ритъм – при тази уникална реакция белтъкът PER блокира активността на гена period, тоест PER блокира собствения си синтез и постепенно се разрушава през деня. Това е самостоятелен процес с безкраен цикъл. Същият принцип е заложен и в другите многоклетъчни организми.

Този механизъм с много фина точност адаптира нашия вътрешен часовник към денонощния ритъм. Той регулира критично важни функции на организма, включително поведението на хората, нивото на хормоните, съня, температурата на тялото и метаболизма. Хората не се чувстват добре при несъответствие на външните условия и вътрешния биологичен часовник. Този ефект се получава при далечни пътешествия през няколко часови пояса, както и при астронавтите. Има доказателства, че несъответствията в биологичния часовник водят до повишен риск от заболявания – диабет, затлъстяване, рак и сърдечно-съдови заболявания.

Неотдавна Майкъл Янг идентифицира още един ген. Това е кодиращият DBT, който забавя натрупването на белтъка PER в клетката, а организмът по-точно се настройва към 24-часовия ритъм.

Изследването на вътрешния биологичен часовник е едва в началото и засега знаем само основните моменти на целия процес. А циркадната биология се отдели в самостоятелно бурно развиващо се направление. Всичко това стана благодарение на тримата носители на Нобеловата награда по физиология и медицина.

0 0 гласа
Оценете статията
Абонирай се
Извести ме за
guest
1 Коментар
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари