Nobela nagrada v fiziologiji in medicini za leto 2017 je bila podeljena ameriškim profesorjem Jeffrey Hall, Michael Rosbashi in Michael Yangu. Preučili so mehanizem, ki ureja okroglo ritmi telesa, tako imenovana celična ura. Strokovnjak Nobelovega odbora je poudaril, da je ta problem sam daleč od Nove. Nazaj v XVIII stoletja, en francoski znanstvenik je opozoril na nekaj cvetja, ki se razkrivajo zjutraj in zaprte čez noč. Biolog je dal eksperiment, postavi cvetje v polni temi nekaj dni. In se obnašajo, kot bi bili v vivo. Podobna slika je bila opažena pri preučevanju drugih rastlin in živali. Potem je bila prva predstavitev hipoteze o notranjih urah živih organizmov. Kakšno je njihovo bistvo?
Vsak od nas ve, kakšne navadne ure merimo čas z uporabo nihanja. Vendar se izkaže, da ima skoraj vse življenje svojo notranjo uro in namesto nihala v ZDA "deluje" sprememba dneva in noči, ki so posledica obrata Zemlje okoli svoje osi, je povedal profesor Skolkovsky Inštitut za znanost in tehnologijo, profesor na Univerzi za odkritje univerze, vodja laboratorijev na Inštitutu za molekularno genetiko Ruske akademije znanosti in Inštitut za biologijo Geng ruske akademije znanosti Konstantin Severinov. - Od samega začetka videza življenja se mora vse življenje prilagoditi takšni izmeni. Te majhne ure vključite v vsako celico katerega koli telesa. In živijo na njih. V skladu s svojim "pričevanjem", da spremenite svojo fiziologijo - za zagon, spanje, jesti in tako naprej.
Sedanji nagrajenci v poznih 70-ih se je odločil, da bi pogledal v te ure in razumel, kako delajo. Za to so preučevali muhe drozofila, so bile vzete z žuželkami z mutacijami, katerih spanje in zbudili so bili cikli spanja. Recimo, da so nekateri na splošno popolnoma naključno spali. Zato je bilo mogoče identificirati gene, ki se odzivajo na cikle, so pravilne in usklajene.
In potem znanstveniki so razvrstili v molekularnem ozadju teh ur, pravi Severinov. - Izkazalo se je, da so identificirani geni tako upravljani z razvojem določenih beljakovin, ki se ponoči kopičijo, in popoldne razpadejo. Pravzaprav je takšna nihanja koncentracije in je poseben nihalo v našem telesu. In odvisno od tega, celica aktivira različne gene, ki na koncu in upravljajo številne procese.
Potem znanstveniki so ugotovili, da točno isti mehanizem ne deluje samo v muhah, ampak tudi v celoti živeti. Prišel je z naravo, da bi preučil čas v telesu. Praktični pomen tega odkritja je očiten, recimo veliko duševne motnje To je povezano z motnjami sanje zaradi neuspehov v cirkodijskih ciklih.
Vrednotenje podelitve te premije, številni strokovnjaki že pravijo, da je to "mirna nagrada," ne bo eksplozije v svetovnem znanosti vsaj zato, ker pred nekaj deset leti. Poleg tega podeljevanje starih del postane težnja. Hkrati je Nobelov odbor prešel mimo senzacionalnega dela na urejanje genoma, ki je postal razcvet zadnjih let. "Ne strinjam se s takšno stvarjo," pravi Severinov. "- Urejanje genoma, da bi dobili svojo nagrado, da bi dobili, in to ni povsem odkrito, ampak genetska tehnika. In cellc Clock je resnična, globoka temeljna znanost, ona pojasnjuje, kako je uredil svet.
Opozoriti je treba, da je napoved Thomsona Reuters, ki se ukvarjajo z napovedjo nagrajencev od leta 2002 in najpogosteje v primerjavi s konkurenti ugibajo nagrajenec, ta čas je bil zmoten. So dali na ameriške znanstvenike, ki se ukvarjajo s težavami raka.
Podelitev nagrad nagrajencev bo potekala po tradiciji 10. decembra na dan smrti ustanovitelja Nobelove nagrad - švedske podjetnika in izumitelja Alfred Nobela (1833-1896). Velikost Nobelove nagrade v letu 2017 je devet milijonov švedskih kron (milijon ameriških dolarjev).
Dvorana Jeffrey se je rodila leta 1945 v New Yorku, od leta 1974 pa je delal na Univerzi v Brandinu, Michael Rosbash se je rodil v Kansas Cityju, deluje tudi na Univerzi v Brande, Michael Yang se je rodil leta 1945 v Miamiju, deluje na Univerzi Rockefeller v New Yorku.
Kako delujejo biološke ure. Kaj je prejela Nobelova nagrada v medicini v letu 2017
Jeffrey Hall, Michael Roshbash in Michael Young Website
Trije ameriški znanstveniki so razdelili najvišjo znanstveno nagrado za študij mehanizma delovanja notranje ure v živih organizmih
Življenje na zemlji je prilagojeno vrtenju našega planeta okoli sonca. Že vrsto let smo vedeli o obstoju v živih organizmih, vključno z ljudmi, biološkimi ure, ki pomagajo predvideti dnevni ritem in se prilagoditi. Toda kako točno to gledamo? Ameriška genetika in kronobiologi so lahko pogledali v ta mehanizem in osvetlili svoje skrito delo. Njihova odkritja pojasnjujejo, kako rastline, živali in ljudje prilagodijo svoje biološke ritme, da sinhronizirajo z dnevnim distribucijskim ciklom zemlje.
Uporaba sadnih muh kot eksperimentalnih organizmov, nagrajenci Nobelove nagrade-2017 je poudaril gen, ki nadzoruje običajnega dnevnega ritma v živih bitjih. Pokazali so tudi, kako ta gena kodira beljakovino, ki se nakopiče v celici ponoči in razpade čez dan, ki jo prisili, s tem izpolnjujejo ta ritem. Nato so identificirali dodatne beljakovinske komponente, ki nadzorujejo mehanizem samozadostnega "ure" v celici. In zdaj vemo, da biološka uro deluje v skladu z istim načelom znotraj posameznih celic kot znotraj večceličnih organizmov, kot so ljudje.
Zahvaljujoč izjemni natančnosti, naši domači urah prilagajati našo fiziologijo na takšne različne faze dan - zjutraj, dan, večer in noči. Ta urna uredijo tako pomembne funkcijeKot vedenje, hormonska raven, spanje, telesna temperatura in presnova. Naše dobro počutje trpi, ko pride do zunanjega okolja in notranjih ur. Primer je tako imenovana Jetlag, ki izhaja iz potnikov, ki se premaknejo iz enega časovnega pasu v drugega, nato pa dolgo časa se ne morejo prilagoditi premiku dneva in noči. Spi v svetlejši čas dneva in ne moreš spati v temi. Danes obstaja tudi veliko dokazov, da kronični nesreči med življenjskim slogom in naravnimi birobitmi poveča tveganje različne bolezni.
Naša notranja ura je nemogoče zavajati
Eksperiment Jean-Jacques D "Oruto de Majan Nobelovega odbora
Večina živih organizmov je jasno prilagojena dnevnim spremembam. ambient.. Eden od prvih, ki je preprečil, je bil dokazan tudi v francoskem astronomh XVIII. spraševal s tem, kaj bi se zgodilo, če se je rastlina izkazala, da je v stalni temi? Po tem, ko je postavil preprost eksperiment, je raziskovalec to odkril, ne glede na razpoložljivost sončna svetlobaListi eksperimentalnega Mimosa še naprej izvajajo običajna dnevna gibanja. Kot se je izkazalo, imajo rastline svojo notranjo uro.
Kasnejše raziskave so dokazale, da niso samo rastline, temveč tudi živali in ljudje, ki so predmet dela bioloških ur, ki pomagajo prilagajati našo fiziologijo za dnevne spremembe. Ta prilagoditev se imenuje cirkadijski ritem. Izraz izhaja iz latinske besede Circa - "noč" in umre - "dan". Toda način dela teh bioloških ur, je ostala skrivnost za dolgo časa.
Odkrivanje "Watch Gen"
V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je raziskoval ameriški fizik, biolog in psihogenetski Seymour Benzer, skupaj s svojim študentom Ronaldom Konopkoyjem, ali je možen gene, ki nadzorujejo cirkadijski ritem v sadnih muhah. Znanstveniki so uspeli pokazati, da mutacije v genu neznani, da jim kršijo ta ritem v eksperimentalnih žuželkah. Poklicali so ga genome obdobja. Toda kako je ta gen vplival na cirkadijski ritem?
Laureates Nobelove nagrade za leto 2017 so izvedli tudi eksperimente na sadnih muhah. Njihov cilj je bil odpreti mehanizem delovanja notranjih ur. Leta 1984 je Jeffrey Hall in Michael Roshbash, ki sta med seboj sodelovala med seboj na stenah Univerze v Bostonu, pa tudi Michael Young od Univerze Rockefeller v New Yorku, je uspešno izoliral gen za obdobje. Dvorana in Roshbash je nato ugotovila, da na beljakovine, ki jo kodira ta genom, nabira celice čez noč in uniči dan. Tako se raven tega proteina med 24-urnim ciklom sinhrono s čolnim ritmom. Odkril je "nihalo" notranje celične ure.
Samoregulativni urni mehanizem
Poenostavljena shema dela v celici beljakovin, ki uredijo okrožnico Cirkadian Rhythm Nobelov
Naslednji ključni cilj je bil razumeti, kako se lahko pojavijo te cirkadianske oscilacije. Dvorana in Roshbash sta predlagala, da na beljakovine med dnevnim ciklom blokira dejavnost gena obdobja. Verjeli so, da lahko z zaviranjem povratne zanke, na beljakovine občasno prepreči svojo lastno sintezo in s tem prilagodi svojo raven v neprekinjenem cikličnem ritmu.
Za izgradnjo tega radovednega modela ni imel le več elementov. Če želite blokirati dejavnost gena obdobja, je treba na beljakovina, proizvedeno v citoplazmo, doseči s celičnim jedrom, ki vsebuje genski material. Eksperimenti dvorane in Roshkas so pokazali, da ta beljakovin ponoči nastopi v jedru ponoči. Toda kako pride tja? Na to vprašanje je odgovoril leta 1994, Michael Young, ki je odprl drugi ključ "urni gen", ki kodira tim beljakovin, potreben za uskladitev z običajnim cirkadijskim ritmom. V preprostem in elegantnem delu je pokazal, da ko je Tim povezan s Per, lahko ta dva beljakovina prodre v celično jedro, kjer resnično blokirata delovanje obdobja gena, da zaprejo zaviralno zanko povratnih informacij.
Takšen regulativni mehanizem je pojasnil, kako je nastala ta nihanja celične beljakovineAmpak nikoli nisem zaprl vseh vprašanj. Na primer, potrebno je ugotoviti, kaj nadzoruje pogostost dnevnih nihanj. Da bi rešili to nalogo, Michael Young dodelil še en gen, ki kodira DBT protein - zamuja kopičenje na beljakovine. Tako je bilo mogoče razumeti, kako je ta nihanje urejeno, da bi se 24-urni cikel čim bolj natančno.
Ta odkritja, ki so jih dala današnje nagrajence, so podprte ključna načela delovanja bioloških ur. V prihodnosti so bile najdene druge molekularne komponente tega mehanizma. Razlagajo stabilnost svojega dela in načela delovanja. Na primer, dvorana, Roshbash in Mladi odkrila dodatne proteine, potrebne za aktiviranje gena obdobja, kot tudi mehanizem, s katerim dnevna svetloba sinhronizira delo biološke ure.
Učinek dnevnih ritmov na človeško življenje
Cirque ritem Nobelovega odbora
Biološke ure so vključene v številne vidike naše kompleksne fiziologije. Zdaj vemo, da vsi multicelični organizmi, vključno z ljudmi, uporabljajo podobne mehanizme za nadzor cirkadian ritmov. Delo velikega dela naših genov je regulirano z biološko uro, zato skrbno konfiguriran citmidni ritem prilagaja našo fiziologijo na različne faze dneva. Zahvaljujoč plodnem delu treh današnjih nobesij, je cirkadijska biologija postala obsežno in dinamično razvijanje področja raziskav, ki študira učinek dnevnih ritmov na naše zdravje in dobro počutje. In dobili smo še eno potrditev, da je ponoči še bolje spati, tudi če ste padli "sova". Uporabno je za zdravje.
Referenca
Jeffrey Hall. - Rojen leta 1945 v New Yorku, ZDA. Doktorska diploma je bila prejeta leta 1971 na Univerzi Washingtona (Seattle, Washinghon). Do leta 1973 je imel mesto profesorja v Kaliforniji tehnološki inštitut (Pasaden, Kalifornija). Od leta 1974 deluje na Univerzi v Brandi (Waltte, Massachusetts). Leta 2002 je začel sodelovanje z Univerzo v Maineu.
Michael Rybach. - Rojen leta 1944 v Kansas City, ZDA. On je zagovarjal doktorat v Inštitutu za tehnologijo Massachusetts (Cambridge, Massachusetts). Naslednja tri leta je bila doktorska navdušenje na Univerzi v Edinburgu na Škotskem. Od leta 1974 deluje na Univerzi v Brandi (Waltte, Massachusetts).
Michael Yang. - Rojen leta 1949 v Miamiju, ZDA. Diplomiral je iz doktorskega študija na Univerzi Texas (Austin, Texas) leta 1975. Do leta 1977 je opravil izjavo na Univerzi Stanford (Palo-Alto, Kalifornija). Leta 1978 se je pridružil učnemu osebju Univerze v Rockefellerju v New Yorku.
Prevajanje materialov švedske kraljeve akademije znanosti.
Nobelova nagrada v fiziologiji in medicini. Njegovi lastniki so postali skupina znanstvenikov iz Združenih držav. Michael Young, Jeffrey Hall in Michael Rosbash sta prejela nagrado za odprtje molekularnih mehanizmov, ki nadzorujejo cirkadijski ritem.
Po mnenju volje Alfred Nobela se nagrada podeli, da "kdo bo pomembno odkritje" na tem področju. Uvodnik dokumentacije TASS je pripravil gradivo o postopku za dodelitev te premije in njenih nagrad.
Nagrada in imenovanje kandidatov
Nobelova skupščina Caroline Institute, ki se nahaja v Stockholmu, je odgovorna za podelitev nagrade. Skupščina je sestavljena iz 50 profesorjev Inštituta. Njen delavec je Nobelov odbor. Vključuje pet ljudi, ki jih je skupščina izvoljena za tri leta. Skupščina zbrana večkrat na leto, da bi razpravljali tožeče stranke, ki jih je izbral odbor, in na prvi ponedeljek oktobra, Laureate izvoli večino glasov.
Pravica do imenovanja nagrade ima znanstvenike različne države, vključno s člani Nobelovega skupščine Karoline Inštituta in lastnikov Nobelove nagrade na področju fiziologije in medicine ter kemije, ki so prejeli posebna vabila iz Nobelovega odbora. Kandidate lahko ponudite od septembra do 31. januarja naslednjega leta. Premija v letu 2017 zahteva 361 ljudi.
Laureaats.
Premija se podeli od leta 1901. Prvi nagrajenec je postal nemški zdravnik, Mikrobiolog in imunolog Emil Adolf von Bering, ki je razvil metodo imunizacije proti difteriji. Leta 1902, Ronald Ross (UK) je študiral Ronald Ross (Združeno kraljestvo) Leta 1905 je Robert Koh (Nemčija) preučil patogene tuberkuloze; Leta 1923 - odprt Insulin Frederick Banting (Kanada) in John Maclaud (Združeno kraljestvo); Leta 1924 - ustanovitelj elektrokardiografije Villem Einthoven (Holland); Leta 2003, Paul Lotterburg (ZDA) in Peter Mansfield (Združeno kraljestvo) - razvila metodo magnetne resonančne tomografije.
Po mnenju Nobelovega Odbora Inštituta Caroline, do sedaj, Premija iz leta 1945 ostaja najbolj znana, ki jo Alexander Fleming, Ernesut Fleming, Chene in Howard Flor (Združeno kraljestvo), ki je odprl penicilin. Nekatera odkritja so izgubila svoj pomen skozi čas. Med njimi je metoda lobotomije, ki se uporablja pri zdravljenju duševne bolezni. Za svoj razvoj leta 1949 je nagrada prejela portugalski Antonou Egash-Monis.
V letu 2016 je bila nagrada dodeljena japonskem biologivem Yosinari Osumiju "za odprtje mehanizma AutoPhagia" (postopek obdelave celice nepotrebne vsebine v njem).
Po mnenju Nobelove lokacije, danes na seznamu premijskih nagrajencev, 211 ljudi, vključno z 12 ženskami. Obstajata dva od naših rojakov med nagrajenci: fiziolog Ivan Pavlov (1904; za delo na področju prebavne fiziologije) in biologa in patologa Ilya Mesnikov (1908; za študij imunitete).
Statistika
Leta 1901-2016 je bila premija v fiziologiji in medicini prejela 107-krat (leta 1915-1918, 1921, 1925, 1940-1942, Nobelova skupščina Caroline Institute ne bi mogla izbrati Laureate). 32-krat je bil bonus razdeljen med dvema nagrajenci in 36 - med tremi. Povprečna starost Reureates 58 let. Najmlajši je kanadski Frederick Banting, ki je leta 1923 prejel premijo v starosti 32 let, najbolj starejši - 87-letni ameriški Francis Peyton Rouse (1966).
Nobelov odbor je 2. oktobra 2017 napovedal imena Nobelove nagrade za leto 2017 v fiziologiji in medicini. 9 milijonov švedskih kron bo delilo ameriške biologe z Jeffrey Hall (Michael Rosbash) in Michael Rosbash (Michael W. Young) za njegovo odkritje molekularnega mehanizma za delo biološke ure, to je neskončno zanke ritem življenja organizmov, vključno z moškim.
Za milijone let se je življenje prilagodilo vrtenju planeta. Dolgo je znano, da imamo notranje biološke ure, ki predvidevajo in se prilagajajo času dneva. Zvečer hočem zaspati, in zjutraj - zbudi se. Hormoni se vržejo v krvi strogo na urniku, in sposobnost / človeško vedenje - usklajevanje, reakcijska stopnja je odvisna tudi od časa dneva. Toda kako delujejo te notranje ure?
Otvoritev biološke ure se pripisuje francoskim astronomom Jean-Jacquesom De Meranju, ki je v 18. stoletju opazil, da so listi Mimosi odprti na sonce čez dan in ponoči zaprti. Spraševal se je, kako se bo rastlina obnašala, če bi jo postavila v temo na igrišču. Izkazalo se je, da je celo v temni Mimosi sledil načrtu - je bila, kot da je bila notranjo uro.
Kasneje so se takšni birobitmi našli v drugih rastlinah, živalih in ljudeh. Skoraj vsi živi organizmi na planetu reagirajo na sonce: Cirkadian ritem je integriran v zemeljsko življenje, v presnovi vsega živega na planetu. Toda kako deluje ta mehanizem - ostal je skrivnost.
Nobelovi nagrajenci so izolirani gen, ki nadzoruje dnevno svetlobo biološki ritem, Fly Drozofil (oseba in muhe imajo veliko skupnih genov zaradi prisotnosti skupnih prednikov). Leta 1984 so opravili svoje prvo odkritje. Odpri gen obdobje..
Gene. obdobje. Kode na beljakovine, ki se nakopičejo v celicah ponoči in uniči čez dan. Koncentracija na beljakovine se giblje 24-urna tabela glede na ritem cirkade.
Nato so identificirali dodatne komponente beljakovin in popolnoma razkrili samozadostni intracelični mehanizem cirkadian ritma - v tej edinstveni reakciji na beljakovine blokira aktivnost gena obdobje., To je, na blokov sinteza samega sebe, vendar postopoma poruši čez dan (glej vezje na vrhu). To je samozadosten brezstopenjski mehanizem. Deluje na istem principu v drugih multicelularnih organizmih.
Po odprtju gena, ustreznega proteina in splošnega mehanizma notranje ure, je bilo še nekaj del sestavljanke. Znanstveniki so vedeli, da se na beljakovino ponoči kopičijo v jedru celice. Prav tako so vedeli, da je bila ustrezna MRNA proizvedena v citoplazma. Ni bilo jasno, kako beljakovine pade iz citoplazme v osrednjem jedru. Leta 1994 je Michael Young odprl še en gen brezčasno.ki kodira tim beljakovin, je potreben tudi za normalno delo Notranje ure. Dokazal je, da če se TIM združi na, se lahko par beljakovin prenese v jedro celice, kjer blokirajo dejavnost gena obdobje.Tako je blizu neskončnega cikla proizvodnje na beljakovinah.
Izkazalo se je, da ta mehanizem s prefinjeno natančnostjo prilagaja naše notranje ure na čas dneva. Ureda se drugače kritične funkcije Organizem, vključno s človeškim vedenjem, hormonskimi ravnmi, spanjem, telesno temperaturo in presnovo. Oseba se počuti slabo, če obstaja začasna neskladnost med zunanjimi pogoji in njenimi notranjimi biološkimi ure, na primer, ko potujejo po dolgih razdaljah v različnih časovnih pasovih. Obstajajo tudi dokazi, da je kronična neusklajenost življenjskega sloga in notranjih ur povezana povečano tveganje Pojav različnih bolezni, vključno s sladkorno boleznijo, debelostjo, rakom in boleznimi srca in ožilja.
Kasneje Michael Young je identificiral še en gen doubletime., Kodiranje DBT proteina, ki upočasni kopičenje na beljakovine v kletko in omogoča telesu, da natančneje prilagodi pod 24-urnimi dnevi.
V naslednjih letih, sedanji nobelovi nagrajenci Več podrobnosti je bilo poudarjeno v cirkadnem ritmu drugih molekularnih komponent, so našli dodatne beljakovine, ki sodelujejo pri aktiviranju gena obdobje.Ugotovili so tudi mehanizmi, saj svetloba pomaga sinhronizirati biološko uro z zunanjimi okoljskimi pogoji.
Od leve proti desni: Michael Roshbash, Michael Young, Dvorana Jeffrey
Študija notranjega mehanizma ure je še vedno daleč od dokončanega. Poznamo samo glavne dele mehanizma. Cirkadijska biologija - študija notranje ure in cirkadian ritem - hitro je bila ločena v ločeno razvijanje smeri Raziskave. In vse to se je zgodilo s tremi sedanjimi nagradami Nobelove nagrade.
Več let je bilo obravnavanih strokovnjakov za molekularni mehanizem cirkadian ritmi. Dali bodo Nobelovo nagrado - in ta dogodek se je končno zgodil.
