關於果蠅分子升降眼的發現? 日常生活已經贏了傑弗裡·霍爾,麥可·羅斯巴什和邁克爾·W·楊諾貝爾生理學或醫學獎。
10 月 2 日,斯德哥爾摩卡羅林斯卡學院諾貝爾大會授予這三位美國人榮譽,表彰他們在發現動物生理時鐘的重要齒輪方面所做的工作。 三人將平分900萬瑞典克朗的獎金? 每人帶回家相當於 367,000 美元。
研究人員在果蠅身上進行了研究。 但是,「隨後在果蠅中發現的大量內容也被證明是真實的,並且與人類有著巨大的相關性」。 英國劍橋 MRC 分子生物學實驗室的晝夜節律細胞生物學家 John O?Neill 說。 達特茅斯學院蓋澤爾醫學院的遺傳學家 Jennifer Loros 和 Jay Dunlap 表示,包括人類在內的哺乳動物的生理時鐘的工作原理與果蠅中的許多相同的邏輯和齒輪相同。

生理時鐘是由基因和蛋白質組成的網絡,控制日常節律和週期,例如睡眠、荷爾蒙釋放、體溫和血壓的升降以及其他身體過程。 晝夜節律幫助包括人類在內的生物體預測並適應地球自轉引起的光、暗和溫度的週期性變化。 當晝夜節律紊亂時,就會出現時差反應。 輪班工作者和長期睡眠不足的人會經歷長期時差反應,這與嚴重的健康後果有關,包括癌症、糖尿病、心臟病、肥胖和憂鬱症。
在獲獎者開展工作之前,其他科學家已經確定植物和動物具有晝夜節律。 1971 年,西摩·本澤 (Seymour Benzer) 和羅納德·科諾普卡 (Ronald Konopka)(現已去世且沒有資格獲得諾貝爾獎)發現果蠅的一個基因發生突變,該基因稱為時期晝夜節律被打亂,導致果蠅在一天中的不同時間移動。
? 聖路易斯華盛頓大學的時間生物學家埃里克·赫爾佐格說。 “我們無法弄清楚該基因是什麼或該基因如何發揮作用。”
在馬薩諸塞州沃爾瑟姆市的布蘭迪斯大學,遺傳學家霍爾與分子生物學家羅斯巴什合作,確定了時期1984年,紐約市洛克斐勒大學的Young同時破解了該基因的DNA組成。 “一開始,我們甚至不知道另一個小組正在研究它,直到我們一起出現在一個會議上,發現我們正在研究同一件事,” 楊說。 ? 我們說,“好吧,讓我們繼續前進。” 祝你好運。
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日日夜夜
晚上,時期基因處於活躍狀態,使得時期mRNA 前往細胞的細胞質,指導 PER(週期蛋白)的產生。 新近獲得諾貝爾獎的傑弗裡·霍爾(Jeffrey C. Hall)和邁克爾·羅斯巴什(Michael Rosbash)發現,一旦積累了足夠的蛋白質,它就會以某種方式進入細胞核。 在那裡,PER 阻止自身基因繼續生產。 這種蛋白質在白天會降解,一旦消失,它的基因就會再次啟動。

目前還不清楚該基因如何調控果蠅的活性。 1990 年,Hall 和 Rosbash 確定了時期?s 信使RNA ? DNA 與蛋白質之間的中間步驟? 下降為時期蛋白質(PER)上升。 這項發現顯示 PER 蛋白會關閉其自身基因的活性。
然而,楊說,時鐘並不僅僅由一個齒輪組成。 1994年他發現了另一種基因,稱為永恆的。該基因的蛋白質稱為 TIM,與 PER 一起驅動時鐘。 楊還發現了其他晝夜節律裝置,包括雙倍時間及其蛋白質 DBT,它設定了時鐘的節奏。 羅斯巴什和霍爾發現了更多的裝備,兩個小組相互競爭和合作。 “如果我們是唯一致力於這件事的人,或者他們是,那麼整件事的結果就不會那麼好,” 楊說。
自從這些發現以來,研究人員發現體內幾乎每個細胞都包含一個生理時鐘,幾乎每個基因都遵循至少一種類型的細胞的晝夜節律。 例如,某些基因可能在肝臟中具有節律,但在皮膚細胞中則不然。 ? 振盪是正常的,? 赫爾佐格說。
停止協助
新近獲得諾貝爾獎的 Michael W. Young 發現,永恆的蛋白質 TIM 與週期性蛋白質 PER 配對。 這種配對有助於 PER 進入細胞核以關閉時期基因。時期和永恆的是果蠅生理時鐘的兩個分子齒輪。 大多數永恆的?隱花色素在哺乳動物中? 時鐘。

達拉斯德州大學西南醫學中心的神經科學家約瑟夫高橋 (Joseph Takahashi) 表示,當這些時鐘彼此不同步時,就會出現問題。 例如,基因如cMyc和p53幫助控制細胞生長和分裂。 科學家現在知道它們在某種程度上受到生理時鐘的控制。 擾亂生理時鐘的平穩運作可能會導致致癌的錯誤。
雖然時機不當可能會導致疾病,但也有潛在的好處。 赫爾佐格說,科學家也意識到,在正確的時間給予藥物可能會使藥物更有效。
羅斯巴什在記者會上開玩笑說,諾貝爾委員會清晨的電話打亂了他自己的晝夜節律。 當他聽到自己獲獎的消息時,我震驚了,真的喘不過氣來。 字面上地。 我妻子說,“開始呼吸,?” 他告訴諾貝爾委員會的採訪者。
來自瑞典的電話並沒有打擾楊的睡眠。 他家裡的電話是廚房的,他沒有聽到鈴聲響起,因此委員會在宣布這一消息之前無法聯繫到他。 ? 他說。 洛克斐勒大學校長理查德·利夫頓(Richard Lifton)打電話給他並分享了這個消息,這也打亂了楊的時機。 ? 楊在記者會上說。 ? 今天早上我甚至穿鞋都困難。 我去拿鞋子,然後意識到我需要襪子。 然後“我應該先穿上褲子。”