Сначала о том, что пишут и как воспринимают то, за что дана Нобелевская премия.
Затем анализ всего этого.
Три гена джетлага: за что дали Нобелевскую премию по физиологии и медицине 2017 года
Обзор первой премии Нобелевской недели от Indicator.Ru
Wikimedia Commons/PxHere/Indicator.Ru
Нобелевский комитет сегодня определился с лауреатами премии по физиологии и медицине 2017 года. В этом году премия снова отправится в США: награду разделили Майкл Янг из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке, Майкл Росбаш из Университета Брэндейса и Джеффри Холл из Университета штата Мэн. Согласно решению Нобелевского комитета, эти исследователи награждены «за открытия молекулярных механизмов, контролирующих циркадные ритмы». Indicator.Ru рассказывает, в чем же заключалась их работа.
За что дали премию?
Итак, что же такое циркадные ритмы и что конкретно открыли лауреаты. Так уж сложилось, что мы живем на планете Земля, на которой день сменяется ночью. И в ходе приспособления к разным условиям дня и ночи у организмов и появились внутренние биологические часы – ритмы биохимической и физиологической активности организма. Показать, что у этих ритмов исключительно внутренняя природа, удалось только в 1980-х.
Генетический механизм циркадных ритмов нашли в 1960-х-1970-х годах. Оказалось, что все эти ритмы регулируются геном PER – period. Следующий шаг, который помог понять, как появляются и поддерживаются такие колебания циркадного ритма, сделали нынешние лауреаты.
Саморегулирующийся часовой механизм
Джеффри Холл и Майкл Росбаш предположили, что кодируемый геном period белок PER блокирует работу собственного гена, и что такая петля обратной связи позволяет белку предотвращать собственный синтез и циклически, непрерывно регулировать свой уровень в клетках.
Модель была очень привлекательной, но для полной картины не хватало нескольких деталей паззла. Чтобы заблокировать активность гена, белку нужно пробраться в ядро клетки, где хранится генетический материал. Джеффри Холл и Майкл Росбаш показали, что белок PER накапливается в ядре за ночь, но не понимали, как ему удается попадать туда. В 1994 году Майкл Янг открыл второй ген циркадного ритма, timeless (с английского – «безвременный»). Он кодирует белок TIM, который нужен для нормальной работы наших внутренних часов. В своем изящном эксперименте он продемонстрировал, что только в паре TIM с PER, связавшись друг с другом, могут проникнуть в ядро клетки, где они и блокируют ген period.
Такой механизм обратной связи объяснил причину появления колебаний, но было непонятно, что же контролирует их частоту. Майкл Янг нашел другой ген, doubletime. В нем «записан» белок DBT, который может задержать накапливание белка PER. Так и происходит «отладка» колебаний, чтобы они совпадали с суточным циклом. Эти открытия совершили переворот в нашем понимании ключевых механизмов биологических часов человека. В течение последующих лет были найдены и другие белки, которые влияют на этот механизм и поддерживают его стабильную работу.
При резкой смене часовых поясов наступает джетлаг.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Джетлаг – это синдром смены часового пояса — явление несовпадения ритма человека с дневным ритмом, вызванное быстрой сменой часовых поясов при перелёте на самолёте. Известно также как десинхрония или десинхроноз. Может сопровождаться усталостью, бессонницей, головной болью, потерей аппетита и другими состояниями дискомфорта.
Человек привыкает к определенной продолжительности дня и ночи, в зависимости от нее он выбирает время для сна, приема пищи. При перелете внутренние системы работают в режиме, запущенном дома, не способны моментально адаптироваться к новой ситуации. Количество дней, которые требуются для приспособления, определяются индивидуально. Одни и вовсе не знакомы с таким явлением, как джетлаг, другим требуется пара недель для избавления от него.
Нобелевская премия по физиологии и медицине 2017 года
В Стокгольме объявили имена лауреатов Нобелевской премии по физиологии и медицине 2017 года. Ими стали Джеффри Холл, Майкл Розбаш и Майкл Янг. Премию вручили за «открытия молекулярных механизмов, управляющих циркадными ритмами». Циркадными ритмами называются циклические колебания интенсивности различных биологических процессов, связанные со сменой дня и ночи. Их исследования касаются работы «внутренних часов клеток», необходимых для адаптации и подготовки физиологии человека для различных фаз дня. Эти «внутренние часы» контролируют сон, гормональный уровень, температуру и обмен веществ.
Используя плодовых мушек в качестве модельного организма, нобелевские лауреаты этого года определили гены, которые управляют нормальным дневным биологическим ритмом. Они показали, что этот ген кодирует белок, который накапливается в клетке в течение ночи, а затем разрушается днем.
Затем они нашли еще один важный в этом процессе белок, раскрыв тем самым механизм, управляющий самоподдерживающимися «часами» внутри клеток. Теперь мы понимаем, что биологические часы работают по одинаковым принципам во всех многоклеточных организмах, в том числе у человека.
Нобелевская премия по физиологии и медицине 2017 года
СТОКГОЛЬМ, 9 октября. /ТАСС/. Нобелевская неделя - 2017 завершилась в понедельник церемонией объявления лауреатов премии Государственного банка Швеции памяти Альфреда Нобеля.
Как и за несколько предыдущих лет, абсолютное большинство наград в этом году досталось ученым из США. Восемь из десяти лауреатов представляют Новый Свет, лишь двое - Европу.
Научные номинации
Лауреатами Нобелевской премии 2017 года по физиологии и медицине стали американские биологи Майкл Янг, Джеффри Холл и Майкл Росбаш - первооткрыватели механизма так называемых "биологических часов", который работает почти во всех живых клетках. По мнению знатоков, открытие нобелевских лауреатов приблизило исследователей во всем мире к пониманию процессов возникновения многих заболеваний и механизма старения.
Подробнее на ТАСС:
http://tass.ru/nauka/4630269
Нобелевская премия по физиологии и медицине 2017 года: молекулярный механизм биологических часов
2 октября 2017 года Нобелевский комитет огласил имена лауреатов Нобелевской премии 2017 года по физиологии и медицине. 9 млн шведских крон разделят поровну американские биологи Джеффри Холл (Jeffrey C. Hall), Майкл Розбаш (Michael Rosbash) и Майкл Янг (Michael W. Young) за своё открытие молекулярного механизма работы биологических часов, то есть бесконечно зацикленного циркадного ритма жизнедеятельности организмов, в том числе человека.
За миллионы лет жизнь адаптировалась к вращению планеты. Давным-давно известно, что у нас есть внутренние биологические часы, которые предвосхищают и адаптируются ко времени суток. Вечером хочется заснуть, а утром — проснуться. Гормоны выбрасываются в кровь строго по расписанию, а способности/поведение человека — координация, скорость реакции — тоже зависят от времени дня.
Нобелевские лауреаты изолировали ген, который контролирует дневной биологический ритм, у мух-дрозофил (у человека и мухи немало общих генов в силу наличия общих предков). Своё первое открытие они сделали 1984 году. Открытый ген назвали period.
Ген period кодирует протеин PER, который накапливается в клетках ночью и разрушается в течение дня. Концентрация белка PER изменяется по 24-часовому графику в соответствии с циркадным ритмом.
Затем они идентифицировали дополнительные компоненты белка и полностью раскрыли самодостаточный внутриклеточный механизм циркадного ритма — в этой уникальной реакции белок PER блокирует активность гена period, то есть PER блокирует синтез самого себя, но постепенно разрушается в течение дня. Это самодостаточный бесконечно зацикленный механизм. Он работает по такому же принципу в других многоклеточных организмах.
Теперь анализ этих обзоров.
Три открытых лауреатами гена не представляют собой биологические часы с ритмом 24 часа. Эти белки не являются задатчиками циркадного ритма 24 часа.
Доказательством является эффект джетлага.
При перемещении живого организма (человека на самолёте, на поезде или в подводной лодке) в другой часовой пояс происходит сбой циркадного ритма – джетлаг. Как могут белки узнать, что они перемещаются в другие часовые пояса? Эту информацию они могут получить только извне.
Поэтому эффект джетлага доказывает, что предложенный вариант внутриклеточных биологических часов (с любым ритмом) не находится внутри клетки.
Открытые белки не могут определить смену часовых поясов.
Задатчик любых биологических ритмов, а он общий, находится вне биологической клетки и он не является светом.
Задатчиком биологических ритмов является нейтральное излучение и массивные космические тела.
В роли приёмного устройства ритмов биологических часов выступает процесс изменения скорости химических реакций, не связанный с температурой, в каждой живой биологической клетке. Роль приёмного устройства ритмов биологических часов раскрыл российский учёный С.Э.Шноль, посвятив этому всю свою жизнь.
Обо всём этом в книге Николаева С.А. и Гречкосея Е.Н.
“Разгадка тайны биологических часов. Нейтральное излучение”.
Вот фрагмент из этой книги
http://www.proza.ru/2017/03/21/1903
или