Лауреатами Нобелевской премии по физиологии или медицине 2017 года стали исследователи суточного биоритма Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг - Гранит науки - 2017-10-03

Здравствуйте, у микрофона Марина Аствацатурян! Нобелевская ассамблея Каролинского института (The Nobel Assembly at Karolinska Institutet) в Стокгольме присудила премию по физиологии или медицине этого года американцам Джеффри Холлу (Jeffrey C. Hall), Майклу Росбашу (Michael Rosbash) и Майклу Янгу (Michael W. Young) «за их открытия молекулярных механизмов, контролирующих циркадные ритмы». Циркадные, или суточные ритмы – это ритмы биологической активности, связанные со сменой дня и ночи. Многие годы было известно о том, что различные организмы, включая человека, наделены внутренними, биологическими часами, благодаря которым они готовятся и адаптируются к смене фаз суточного ритма. С этими часами связаны важные физиологические процессы, а их «поломка» ведет к заболеваниям. Нынешние Нобелевские лауреаты выявили механизмы биологических часов и показали как они работают на молекулярном уровне и позволяют синхронизировать жизнь каждого организма с вращением Земли вокруг Солнца. Используя в качестве модели плодовую мушку, дрозофилу, Холл, Росбаш и Янг, открыли гены, контролирующие суточный ритм, а также кодируемые ими белки. Открытие первого из генов циркадного ритма произошло в 1984 году, когда Джеффри Холл и Майкл Росбаш, работая в Брандейском университете (Brandeis University) в Бостоне, а Майкл Янг в Рокфеллеровском университете (Rockefeller University) в Нью-Йорке, выделили ген под названием period. О нем уже было известно по работам других ученых, которые ранее установили, что мутация по какому-то одному из генов плодовой мушки нарушает ее циркадный ритм. Открыв ген period, Холл и Росбаш затем открыли кодируемый им белок, PER, уровень которого колеблется в течение 24-часового цикла.

Ученые предположили, что белок PER блокирует активность своего же гена по принципу обратной связи, то есть останавливает собственный синтез в соответствии с суточным ритмом. Однако для этого ему нужно попасть из цитоплазмы, где он находится, в клеточное ядро, где хранится генетическая информация. В 1994 году третий лауреат, Майкл Янг, открыл ген под названием timeless, продукт которого белок TIM связывается с белком PER, помогая ему проникнуть в ядро и замкнуть цепь обратной связи. Позже были открыты и другие белки, в частности, белок, который активирует первый ген, period. Выявленные дополнительные белковые компоненты позволили продемонстрировать как работает самоуправляющийся внутриклеточный механизм циркадного ритма. Биологические часы, изученные на дрозофиле, работают одинаково и у других многоклеточных организмов, включая человека. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».