Три американца выиграли Нобелевскую премию за исследование биологических часов

Ученые из США Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг стали обладателями Нобелевской премии по физиологии и медицине в 2017 году за открытия молекулярных механизмов, контролирующих наши биологические часы.

Трое ученых объясняют, как биологический ритм растений, животных и людей умеет приспосабливаться, чтобы синхронизироваться с вращениями Земли.Лауреаты Нобелевской премии использовали фруктовых мушек для выделения гена, который контролирует нормальный суточный биологический ритм, и показали, как этот ген кодирует белок, который накапливается в клетке в течение ночи и деградирует в течение дня.

«С изящной точностью наши внутренние часы приспосабливают физиологию к совершенно различным этапам дня. Часы регулируют такие важные функции, как: поведение, уровни гормонов, сон, температура тела и обмен веществ», - говорится в сообщении Ассамблеи о присуждении премии в размере 9 миллионов шведских крон (1,1 миллиона долларов).

Что же обнаружили ученые, изучавшие вопросы циркадного ритма на протяжении десятилетий с помощью дрозофил?

Вопросы касались не только мух: все организмы, включая людей, реагируют на 24-часовые ритмы, которые контролируют не только сон и бодрствование, но и физиологию в целом, включая артериальное давление и частоту сердечных сокращений, бдительность, температуру тела и время реакции.

В 1984 году ученые изолировали ген периода и обнаружили, что клетки используют его для создания белка, который накапливается ночью, во время сна. В дневное время белок деградирует в соответствии с циклом спячки насекомых. Исследователи полагали, что этот белок, который они назвали PER, каким-то образом блокировал ген периода в течение дня. После того, как PER был нарушен днем, он восстанавливал свою функцию и снова работал следующей ночью, регулируя синтезирование PER. Оказалось, что вся система вовлекла в этот процесс несколько других белков, необходимых для контроля накопления PER. Один из них - это белок, который прикрепляется к PER, помогая блокировать ген периода, а другой - замедляет накопление белка.

Продолжая исследовать эту биологическую систему на протяжении многих лет, ученые продолжали открывать и другие компоненты, в частности, позволяющие свету влиять на 24-часовой ритм. Их работа была ключевой, потому что несогласованность между образом жизни человека и ритмом, продиктованным внутренним хронометром - десинхрония после трансатлантического полета, например, - может повлиять на здоровье и со временем может увеличить риск развития различных заболеваний.

Нобелевская премия по физиологии и медицине была учреждена самим Альфредом Нобелем и вручается ежегодно, начиная с 1901 года. Среди лауреатов премии по медицине фигурировали такие ученые, как Александр Флеминг - первооткрыватель пенициллина - и Карл Ландштейнер, чья идентификация отдельных типов крови открыла путь к безопасному переливанию.