2 Октября 2017
МОСКВА, 2 окт, Анна Урманцева. В Стокгольме названы имена обладателей Нобелевской премии по физиологии и медицине. Ими стали ученые, открывшие сервомеханизмы регуляции биологических внутриклеточных часов, это профессор Джеффри Холл из Нью-Йорка, Майкл Розбаш из Канзас-Сити и Майкл Янг из Майами.
На растениях первые эти опыты провели еще в 1729 году: французский астроном Жан-Жак д'Ортуа Де Майран поселил в темную комнату гелиотроп и заметил, что его листья поднимаются и опускаются так же, как и на свету.
С тех пор аналогичные опыты возобновлялись многократно и вполне убедили ученых, что циркадные ритмы тут естить у всех, включая одноклеточные организмы и клетки в культуре. Понятно, что эти ритмы синхронизированы с вращением Земли.
В 1990 году Майкл Розбаш с коллегами открыли роль одного из генов в циркадных ритмах у дрозофилы (плодовая мушка). Ген, получивший название period (per), регулировал выработку белка PER, уровень которого в организме колебался в светлое и темное время суток, причем колебания сберегались при содержании дрозофил в темноте.
Периодическое снижение величины белка осуществлялось с помощью сервомеханизма отрицательной обратной связи: чем сильнее возрастала концентрация, тем меньше белок синтезировался. Ученые также специально изменили эти гены, получив две мутации. При первой мутации период изменений в концентрации белка становился короче, при второй длиннее. То есть биологические часы мушек дрозофил с этими мутациями начинали спешить или отставать. Соответствующие изменения в концентрации белка PER коррелировали с уровнем двигательной активности у дрозофилы.
В лаборатории Розбаша и Холла были исследованы и два других гена дрозофил, связанных с циркадными ритмами, cycle и clock. В дальнейшем изучение генетической основы циркадных ритмов было продолжено. В результате была предоставленная модель транскрипционно-трансляционной осцилляции, то есть ритмически изменяющейся экспрессии генов.
Если говорить о человеке, то выяснилось, что причины евнухоидизма раннего засыпания или позднего высыпания также можно найти в генах. Виновником раннего засыпания быть может быть мутация в гене hРer2 (h здесь от human человеческий ), а позднее просыпание связывают с изменившимся геном hPer3.
Как же регулируются здоровые клетки? Процесс запускают солнечные лучи. Начинают работать центральные часы человеческий организма, расположенные в головном мозге и состоящие из двух главных элементов супрахиазматических ядер (СХЯ) гипоталамуса и эпифиза. Супрахиазматические ядра способны поддерживать автономный околосуточный ритм электронной активности и навязывают его внутриклеточным часам.
Внутриклеточные часы также относительно автономны: они могут поддерживать ритм моторики в течение нескольких суток и даже недель при полной темноте. Циферблат этих часов разбит на две части, день и ночь, а стрелками служат превращения белков-активаторов BMal1 и Clock. Эти белки сначала накапливаются в цитоплазме, потом переходят в ядро клетки и там прикрепляются к специальному участку на ДНК, который зовётся E-box.
При этом включаются в работу сторожа гены per и cry. Это происходит рано утром. К полудню вырабатывается максимальное количество белков PER и CRY. Ночью они постепенно возвращаются в ядро и гасят активность белков BMal1 и Clock, образуя с ними прочный комплекс, что приводит к блокировке генов per и cry. Потом PER и CRY постепенно подразделяются, высвобождаются молекулы BMal1 и Clock, чтобы начать новый суточный цикл.
, ИнфографикаНобелевская премия
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....