Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan, 2017: Apa yang membuatkan kita terdetik
Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan untuk 2017 telah diserahkan kepada tiga saintis Amerika untuk penemuan mekanisme molekul yang mengawal irama sirkadian, jam biologi yang menjangkakan kitaran siang/malam untuk mengoptimumkan fisiologi dan tingkah laku organisma.
Jeffrey C Hall (L), Michael Rosbash (C), Michael W Young (R). (Foto fail AP 2013) Drosophila melanogaster, lalat buah yang telah menjadi tempat ujian genetik selama lebih satu abad, telah kembali menghasilkan buah. Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan telah diberikan kepada tiga ahli biologi molekul Amerika yang telah menggunakan Drosophila sejak 1970-an dalam kerja mereka mengenai irama sirkadian, jam dalaman yang memastikan kita sentiasa selari dengan dunia. Ia menjejaki putaran Bumi, memberitahu kita bila hendak tidur dan masa untuk bangun, serta menyediakan kita untuk tugas rutin badan yang kita lakukan sepanjang siang dan malam — dan untuk cabaran yang mungkin kita hadapi.
Irama memastikan bahawa kami berada dalam keadaan berjaga-jaga maksimum pada pertengahan pagi, yang agak berguna sama ada anda seorang pemburu-pengumpul mencari makan atau ketua industri pada mesyuarat. Ia memberikan pengaruhnya dengan cara yang tidak kelihatan, juga, mengawal kitaran tekanan darah dan suhu badan. Ia menyekat pergerakan usus sejurus sebelum tengah malam dan melepaskan kawalannya pada awal pagi, memastikan kita tidak terjaga semasa tempoh tidur paling nyenyak dan kadar metabolisme paling rendah. Manusia berkongsi irama sirkadian dengan haiwan, tumbuh-tumbuhan, kulat dan juga bentuk hidupan kuno seperti cyanobacteria — organisma sel tunggal yang berada jauh di belakang rantai evolusi sehingga mereka tidak mempunyai nukleus sel yang jelas.
Irama sirkadian telah diperhatikan sejak zaman dahulu - seorang kapten trireme yang berlayar di Laut Arab di bawah Alexander the Great menggambarkan khasiat daun asam jawa. Eksperimen saintifik pertama mengenai fenomena itu bermula pada 1729, apabila ahli kronobiologi Perancis Jean-Jacques d'Ortous de Mairan memerhatikan bahawa pembukaan dan penutupan harian sentuh-saya-bukan (Mimosa pudica) kekal pada masanya walaupun tumbuhan itu disimpan. dalam kegelapan sepenuhnya. Itu adalah langkah pertama ke arah memahami sains irama sirkadian — pandangan bahawa ia adalah endogen, dan tidak dicetuskan oleh rangsangan luar seperti cahaya matahari.
Walaupun irama sirkadian telah difahami dan diterangkan secara terperinci, Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan 2017 telah dianugerahkan kepada Jeffrey C Hall dan Michael Rosbash, rakan sekerja sepanjang hayat di Universiti Brandeis, dan Michael W Young dari Universiti Rockefeller, kerana berada di bawah hud. mekanismenya — sumber utama jam biologi yang membuatkan kita berdetik. Seperti kebanyakan proses kehidupan, ia ternyata menjadi gelung maklum balas negatif autonomi. Dan ia tidak dikenal pasti semalam, sama ada.
Kisah ini bermula pada tahun 1984, apabila Hall dan Rosbash mengasingkan 'gen period', perusahaan yang sukar pada masa itu. Apabila mereka memenangi Hadiah Antarabangsa Gairdner Kanada untuk kerja mereka pada tahun 2012, Hall mendedahkan bahawa seorang rakan sekerja telah menyatakan bahawa ia adalah kali pertama gen yang dikaitkan dengan satu fungsi telah diasingkan. Pada tahun 1990, didapati bahawa mRNA yang dihapuskan daripada gen berpindah keluar dari nukleus sel dan mensintesis 'protein period', yang hanyut kembali ke dalam nukleus dan menyekat 'gen period', menghalang pengeluaran selanjutnya. Kitaran dimulakan semula apabila kejadian protein period jatuh. Urutan on-off menghasilkan gelombang seperti sinus 24 jam dalam tahap protein, sepadan dengan siang dan malam. Ini adalah tick-tock jam yang menggerakkan irama sirkadian.
Walau bagaimanapun, walaupun irama adalah endogen, ia terbuka kepada pembetulan. Kebanyakan sel dalam badan seolah-olah memilikinya, dan mereka berhubung dengan jam biologi dalam sistem saraf pusat apabila mereka hanyut daripada fasa, dengan cara komputer yang disambungkan ke Internet menyegerakkan jam mereka dengan pelayan masa universal. Di samping itu, rangsangan deria seperti siang hari menyegerakkan seluruh sistem dengan dunia. Orang buta sepenuhnya mempunyai irama sirkadian yang berfungsi, tetapi jika tiada pembetulan luaran atau 'entrainment', dia mungkin berada di luar fasa dengan dunia.
Orang yang mengalami gangguan tidur mungkin mengalami masalah yang sama — irama sirkadian yang sedikit terkeluar dari fasa dengan dunia luar. Jet lag ialah masalah fasa bencana, dengan jam penghidap tidak selari dengan dunia, dan berkemungkinan berada dalam keadaan keliru sehingga isyarat luaran menetapkan semula jam badan. Itulah sebabnya seseorang dinasihatkan untuk mengikuti kitaran tidur destinasi secepat mungkin.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, perubatan telah terlibat dengan pinggiran sistem kawal selia sirkadian. Penggunaan melatonin, hormon pengurusan tidur yang dirembeskan oleh kelenjar pineal, telah menjadi satu trend, dan ia ditetapkan untuk menguruskan jet lag dan insomnia. Kepentingan kronobiologi, yang dipelopori oleh penyelidik seperti Mairan, dihargai dan korelasi boleh ditemui antara masa pemberian ubat dan keberkesanannya. Gangguan gaya hidup seperti diabetes dan penyakit kardiovaskular telah dikaitkan dengan irama sirkadian yang tidak teratur. Dan terdapat kebimbangan tentang kesan metabolik profesion yang secara paksa meninggalkan irama sirkadian biasa — krew syarikat penerbangan berisiko, dan perniagaan pusat panggilan boleh mengubah keadaan siang dan malam pekerja secara kekal.
Ini adalah penglibatan persisian, tetapi pemahaman tentang sumber utama jam badan boleh membenarkan campur tangan yang lebih mendalam. Dan, sementara kerja Hall, Rosbash dan Young berada di peringkat intraselular, ia harus membawa kepada pemahaman yang lebih baik tentang cara berjuta-juta jam dalam badan berfungsi bersama. Akhirnya, ia boleh membantu untuk membongkar sepenuhnya rahsia sistem pengaktifan retikular menaik, struktur dalam batang otak yang mengawal peralihan antara tidur dan terjaga, dipercayai sebagai pusat kesedaran dan menjawab soalan manusia yang paling asas dengan tenang. jaminan: Saya wujud.
Jeffrey C Hall, 72 tahun
Menerima ijazah kedoktoran pada tahun 1971 di University of Washington di Seattle, adalah felo pasca doktoral di Caltech, 1971-73, menyertai Universiti Brandeis di Waltham pada tahun 1974, menjadi dikaitkan dengan Universiti Maine pada tahun 2002
Michael Rosbash, 73 tahun
Menerima ijazah kedoktoran pada tahun 1970 di MIT, dan merupakan felo pasca doktoral di Universiti Edinburgh di Scotland untuk tiga tahun akan datang. Sejak 1974, beliau telah menjadi fakulti di Universiti Brandeis di Waltham, Amerika Syarikat
Michael W Young, 68
Menerima ijazah kedoktoran di Universiti Texas di Austin pada tahun 1975. Dari 1975-77, beliau adalah felo pasca doktoral di Universiti Stanford di Palo Alto. Dari 1978, beliau telah menjadi fakulti di Universiti Rockefeller di New York
ALFRED NOBEL: Lelaki Di Sebalik Hadiah
Alfred Nobel, ahli kimia Sweden, jurutera, pencipta, ahli perniagaan dan dermawan, dilahirkan di Stockholm pada 21 Oktober 1833. Pada tahun 1867, pada penghujung beberapa tahun percubaan dengan nitrogliserin kimia, dinamit dipatenkan Nobel, yang merevolusikan perlombongan dan kejuruteraan awam pada abad ke-19. Dia terus mengusahakan teknologi bahan letupan dan ciptaan kimia lain dan, pada masa kematiannya pada tahun 1896, mempunyai 355 paten. Nobel mengasaskan dan memiliki galaksi syarikat, termasuk, dari 1894 hingga kematiannya, Bofors.
Pada 27 November 1895, Nobel menandatangani wasiat ketiga dan terakhirnya, di mana dia meninggalkan banyak kekayaannya untuk penubuhan dana, faedah yang akan diagihkan setiap tahun dalam bentuk Hadiah kepada mereka yang, pada tahun sebelumnya. , akan memberikan manfaat yang paling besar kepada manusia.
Kongsi Dengan Rakan Anda:
