Nóbelsverðlaun í lífeðlisfræði eða læknisfræði, 2017: Hvað fær okkur til að merkja

Nóbelsverðlaunin í lífeðlisfræði eða læknisfræði fyrir árið 2017 hafa farið til þriggja bandarískra vísindamanna fyrir uppgötvun sameindaferla sem stjórna dægursveiflu, líffræðilegu klukkunni sem gerir ráð fyrir dag/nótt lotum til að hámarka lífeðlisfræði og hegðun lífvera.

Jeffrey C Hall (H), Michael Rosbash (C), Michael W Young (H). (2013 AP skrá mynd)

Drosophila melanogaster, ávaxtaflugan sem hefur þjónað sem tilraunabeð erfðafræðinnar í meira en heila öld, hefur aftur skilað ávöxtum. Nóbelsverðlaunin í lífeðlisfræði eða læknisfræði hafa hlotið þrjá bandaríska sameindalíffræðinga sem hafa notað Drosophila síðan á áttunda áratugnum í starfi sínu um dægursveifluna, innri klukkuna sem heldur okkur í takt við heiminn. Það fylgist með snúningi jarðar, segir okkur hvenær við eigum að fara að sofa og hvenær það er kominn tími til að fara á fætur og undirbýr okkur fyrir venjubundin líkamsverkefni sem við framkvæmum dag og nótt - og fyrir þær áskoranir sem við gætum glímt við.

Takturinn tryggir að við séum í hámarks árvekni um miðjan morgun, sem er frekar gagnlegt hvort sem þú ert veiðimaður í fæðuleit eða iðnstjóri á fundi. Það hefur áhrif sín á óséðan hátt líka og stjórnar hringrás blóðþrýstings og líkamshita. Það bælir hægðir rétt fyrir miðnætti og afsalar sér stjórn sinni snemma á morgnana og tryggir að við vöknum ekki sjálf á tímabili dýpsta svefnsins og lægsta efnaskiptahraða. Menn deila dægurtaktinum með dýrum, plöntum, sveppum og jafnvel fornaldarlífsformum eins og blágrænum bakteríum - einfrumulífverum sem eru svo langt aftur í þróunarkeðjunni að þær hafa ekki einu sinni skýrt skilgreinda frumukjarna.

Fylgdu @ieexplained

Dægurhrynjandi hefur verið fylgst með frá fornu fari - þríhyrningur skipstjóri sem sigldi Arabíuhafið undir Alexander mikla lýsti næringu tamarind laufanna. Fyrsta vísindatilraunin um fyrirbærið er frá 1729, þegar franski tíðalíffræðingurinn Jean-Jacques d'Ortous de Mairan sá að daglegt opnun og lokun á snerti-mér-ekki (Mimosa pudica) haldist í tíma, jafnvel þegar plantan er geymd. í algjöru myrkri. Það var fyrsta skrefið í átt að því að skilja vísindin um sólarhringinn - innsæið að það er innrænt og ekki komið af utanaðkomandi áreiti eins og sólarljósi.

Þó að dægurtakturinn hafi verið skilinn og lýst í smáatriðum, hafa Nóbelsverðlaunin í lífeðlisfræði eða læknisfræði árið 2017 verið veitt Jeffrey C Hall og Michael Rosbash, ævilanga samstarfsmenn við Brandeis háskólann, og Michael W Young frá Rockefeller háskólanum, fyrir að komast undir húddið. af vélbúnaði þess - uppspretta líffræðilegu klukkunnar sem lætur okkur tikka. Eins og svo mörg af ferlum lífsins, reynist það vera sjálfstæð neikvæð endurgjöf. Og það var ekki auðkennt í gær heldur.

Sagan hófst árið 1984, þegar Hall og Rosbash einangruðu „tímabilsgen“, erfitt fyrirtæki á þeim tíma. Þegar þeir unnu Kanada Gairdner alþjóðlegu verðlaunin fyrir verk sín árið 2012, upplýsti Hall að samstarfsmaður hefði sagt að það væri í fyrsta skipti sem gen sem tengist einni virkni hefði verið einangrað. Árið 1990 kom í ljós að mRNA sem afskrifað var af geninu færðist út úr frumukjarnanum og myndaði „tímabilsprótein“, sem rak aftur inn í kjarnann og lokaði „tímabilsgeninu“, sem kom í veg fyrir frekari framleiðslu. Hringrásin hófst aftur þegar tíðni tímabilspróteins féll. Kveikt og slökkt röð framkallaði sólarhringsbylgju eins og sinusbylgju í magni próteins, sem samsvaraði dag og nótt. Þetta er tikk-tikk klukkunnar sem knýr sólarhringinn.

Hins vegar, á meðan takturinn er innrænn, er hann opinn fyrir leiðréttingu. Flestar frumur líkamans virðast hafa það og þær tengjast líffræðilegri klukku í miðtaugakerfinu þegar þær fara úr fasa, á þann hátt að nettengdar tölvur samstilla klukkur sínar við alhliða tímaþjóna. Að auki samstilla skynörvun eins og dagsljós allt kerfið við heiminn. Algjörlega blindur einstaklingur hefur starfandi sólarhringstakt, en ef ekki er um utanaðkomandi leiðréttingu eða „meðhöndlun“ að ræða gæti hann eða hún verið úr fasi við heiminn.

Fólk með svefntruflanir gæti átt við svipuð vandamál að stríða - sólarhringstakt sem er örlítið úr fasi við ytri heiminn. Jetlag er skelfilegt fasavandamál, þar sem sá sem þjáist er ósamstilltur við heiminn og líklega er hann í ruglingslegu ástandi þar til ytri vísbendingar endurstilla klukku líkamans. Þess vegna er ráðlagt að fylgjast með svefnferli áfangastaðarins eins fljótt og auðið er.

Undanfarin ár hefur læknisfræði tengst jaðri dægurreglukerfisins. Notkun melatóníns, svefnstjórnunarhormóns sem seytir út af heilakönglinum, er orðin töluverð tíska og því er ávísað til að meðhöndla flugþotur og svefnleysi. Mikilvægi tímabundinnar líffræði, brautryðjandi af vísindamönnum eins og Mairan, er vel þegið og fylgni gæti komið í ljós á milli tímasetningar lyfjagjafar og virkni þeirra. Lífsstílsraskanir eins og sykursýki og hjarta- og æðasjúkdómar hafa verið tengdir truflunum á dægursveiflu. Og það eru áhyggjur af efnaskiptaáhrifum starfsstétta sem hverfa kröftuglega frá venjulegum sólarhringstakti - áhafnir flugfélaga eru í hættu og þjónustuver getur varanlega snúið við dag og nótt hjá starfsmanninum.

Þetta eru jaðarátök, en skilningur á uppsprettu klukku líkamans gæti leyft dýpri inngrip. Og þó að verk Hall, Rosbash og Young séu á innanfrumustigi ætti það að leiða til betri skilnings á því hvernig milljónir klukka í líkamanum vinna saman. Að lokum gæti það hjálpað til við að afhjúpa algjörlega leyndarmál hins hækkandi netkerfisvirkja, uppbyggingin í heilastofninum sem stjórnar skiptum á milli svefns og vöku, er talin vera aðsetur meðvitundarinnar og svarar grundvallarspurningum mannsins með ró. fullvissa: Ég er til.

Jeffrey C Hall, 72 ára

Fékk doktorsgráðu árið 1971 við háskólann í Washington í Seattle, var nýdoktor við Caltech, 1971-73, gekk til liðs við Brandeis háskólann í Waltham árið 1974, tengdist háskólanum í Maine árið 2002.

Michael Rosbash, 73 ára

Fékk doktorsgráðu árið 1970 við MIT og var nýdoktor við Edinborgarháskóla í Skotlandi næstu þrjú árin. Síðan 1974 hefur hann verið við kennaradeild Brandeis háskólans í Waltham í Bandaríkjunum

Michael W Young, 68 ára

Fékk doktorsgráðu við háskólann í Texas í Austin árið 1975. Frá 1975-77 var hann nýdoktor við Stanford háskólann í Palo Alto. Frá 1978 hefur hann verið við kennslu við Rockefeller háskólann í New York

ALFRED NOBEL: Maðurinn á bak við verðlaunin

Alfred Nobel, sænskur efnafræðingur, verkfræðingur, uppfinningamaður, kaupsýslumaður og mannvinur, fæddist í Stokkhólmi 21. október 1833. Árið 1867, í lok margra ára tilrauna með efnafræðilega nítróglýserínið, fékk Nobel einkaleyfi á dýnamíti, sem gjörbylti námuvinnslu og mannvirkjagerð. á 19. öld. Hann hélt áfram að vinna að sprengiefnatækni og öðrum efnafræðilegum uppfinningum og var með 355 einkaleyfi þegar hann lést árið 1896. Nobel stofnaði og átti vetrarbraut fyrirtækja, þar á meðal, frá 1894 til dauðadags, Bofors.

Hinn 27. nóvember 1895 undirritaði Nóbel þriðja og síðasta erfðaskrá sína, þar sem hann skildi eftir stóran hluta auðs síns til stofnunar sjóðs, en vextir hans skulu árlega úthlutað í formi verðlauna til þeirra sem árið á undan. , mun hafa veitt mannkyninu mestan ávinning.

Deildu Með Vinum Þínum: