Нобелова награда по биология или медицина. Нобелова награда за физиология или медицина. досие
Животът на Земята се подчинява на ритъма, който задава въртенето на планетата около себе си и около Слънцето. Повечето живи организми имат вътрешни "часовници" - механизми, които им позволяват да живеят в съответствие с този ритъм. Хол, Росбаш и Йънг погледнаха в клетката и видяха как работи биологичният часовник.
Мухите дрозофили служат като моделни организми. Генетиците успяха да изчислят гена, който контролира ритъма на живот на насекомите. Оказа се, че той кодира протеин, който се натрупва в клетките през нощта и бавно се оползотворява през деня. По-късно бяха открити още няколко протеина, които участват в регулирането на циркадните ритми. Вече е ясно за биолозите, че механизмът, който регулира ежедневието, е един и същ за всички живи организми, от растенията до хората. Този механизъм контролира активността, нивата на хормоните, телесната температура и метаболизма, които варират в зависимост от времето на деня. След откритията на Хол, Росбаш и Йънг се появиха много данни за това колко резки или постоянни отклонения в начина на живот от дадения „биологичен часовник” могат да бъдат опасни за здравето.
Първите доказателства, че живите същества имат „усещане за време“ се появяват през 18-ти век: тогава френският натуралист Жан-Жак д „Орту де Меран показа, че мимозата продължава да отваря цветя сутрин и да се затваря вечер, дори да е в тъмното денонощно показа, че не само растенията, но и животните, включително хората, усещат времето на деня.Периодичната промяна на физиологичните показатели и поведението през деня се нарича циркадни ритми - от лат. около- кръг и умира- ден.
През 70-те години на миналия век Сиймор Бентцер и неговият ученик Роналд Конопка откриват ген, който контролира циркадните ритми в плодовите мушици, и форсират периода му. През 1984 г. Джефри Хол и Майкъл Росбаш от университета Бранделис в Бостън и Майкъл Йънг от университета Рокфелер в Ню Йорк изолират гена месечен цикъл, а след това Хол и Росбаш разбраха какво прави протеинът, кодиран в него, PER - и той се натрупва в клетката през нощта и се изразходва през целия ден, така че можете да прецените времето на деня по неговата концентрация.
Тази система, както предполагат Хол и Росбаш, се регулира сама: PER протеинът блокира активността на гена на периода, така че протеиновият синтез спира веднага щом има твърде много от него и се възобновява, когато протеинът се консумира. Оставаше само да се отговори на въпроса как протеинът влиза в клетъчното ядро - в края на краищата само там той може да повлияе на активността на гена.
През 1994 г. Йънг открива втори важен ген за циркадните ритми, вечният ген, който кодира TIM протеин, който помага на протеина PER да пресече ядрената мембрана и да блокира гена на периода. Друг ген двойно време, се оказва отговорен за протеина DBT, който забавя натрупването на протеина PER – така че цикълът на неговия синтез и паузите между тях се разтяга за 24 часа. През следващите години бяха открити много други гени и протеини - части от деликатния механизъм на "биологичния часовник", включително тези, които ви позволяват да "въртите стрелките" - протеини, чиято активност зависи от осветеността.
Циркадните ритми регулират различни аспекти от живота на нашето тяло, включително на генетично ниво: някои гени са по-активни през нощта, други през деня. Откритията на лауреатите за 2017 г. превърнаха биологията на циркадните ритми в обширна научна дисциплина; всяка година се пишат десетки научни статии за това как работи "биологичният часовник" при различни видове, включително и хора.
5.5. Нобелова награда. Нобелови лауреати по медицина и физиология.
Нобеловата награда е учредена на 29 юни 1900 г. в съответствие със завещанието на шведския индустриалец и учен Алфред Нобел. И до днес тя остава най-почетната награда за наука в света.
Алфред Бернхард Нобел (Нобел, Алфред V., 1833-1896) - изобретателят на динамита, беше пламенен пацифист. "Моите открития," пише той, "по-скоро биха сложили край на всички войни, отколкото вашите конгреси. Когато враждуващите страни открият, че могат да се унищожат взаимно за миг, хората ще изоставят тези ужаси и отвращение към войната."
Първоначално идеята на А. Нобел е да оказва помощ на бедни талантливи изследователи, която той щедро предоставя. Крайната идея е Нобеловата фондация, лихвите от която позволяват изплащането на Нобелови награди в размер на 1 милион 400 хиляди долара годишно. Завещанието на Алфред Нобел гласи:
„Цялото реализируемо имущество, което остава след мен, трябва да бъде разпределено по следния начин: моите изпълнители трябва да превърнат капитала в ценни книжа, като създадат фонд, лихвите от който ще бъдат дадени под формата на бонус на тези, които са донесли най-голяма полза на човечеството през предходната година Тези проценти трябва да се разделят на пет. равни части, които са предназначени: първата част на този, който е направил най-важното откритие или изобретение в областта на физиката, втората - на този, който е направил голямо откритие или подобрение в областта на химията, третата - на този който постигна изключителен успех в областта на физиологията или медицината, четвъртият - за създателя на най-значимото литературно произведение, отразяващо човешките идеали, петият - за този, който ще направи значителен принос за сплотяването на народите, премахването на робството , намаляване на броя на съществуващите армии и насърчаване на мирно споразумение. Наградите по физика и химия трябва да се присъждат от Шведската кралска академия на науките, по физиология и медицина - от Кралския институт Каролинска в Стокхолм, по литература - от Шведската академия в Стокхолм, наградата за мир - от комисия от петима, избрана от норвежкия стортинг. Специалното ми желание е националността на кандидата да не влияе върху присъждането на наградите, така че най-достойните хора да получат наградата, независимо дали са скандинавци или не."
Механизмът за присъждане на Нобеловата награда е създаден от 1900 г. Още тогава членовете на Нобеловия комитет решават да събират документирани предложения от квалифицирани експерти от различни страни. Нобелова награда не може да се присъжда съвместно на повече от трима души. Следователно много малък брой кандидати с изключителни заслуги могат да се надяват на награда.
Във всяка област има специален Нобелов комитет за присъждане на награди. Шведската кралска академия на науките създаде три комисии – по физика, химия и икономика. Институтът Каролинска дава името си на Комитета за присъждане на наградата по физиология и медицина. Шведската академия избира и комисия по литература. В допълнение, норвежкият парламент, Стортингът, избира комисия, която присъжда наградите за мир.
Нобеловите комитети играят решаваща роля в процеса на подбор на лауреати. Нобеловите комитети получават правото да одобряват индивидуално кандидат. Тези лица включват бивши нобелови лауреати и членове на Шведската кралска академия на науките, Нобеловата асамблея в Каролинския институт и Шведската академия.
Приемът на заявления приключва на 1 февруари. От този момент до септември членове на Нобеловите комитети и няколко хиляди консултанти оценяват квалификацията на кандидатите за наградата.
Трябва да се свърши огромна работа, за да се подберат лауреатите. Например от 1000, които са получили право да номинират кандидати във всяка една от областите на науката, от 200 до 250 души упражняват това право. Тъй като предложенията често съвпадат, броят на валидните кандидати се оказва малко по-малък. Например Шведската академия избира от общо 100 до 150 кандидати. Рядко е предложен кандидат да получи награда при първото подаване, като много кандидати са номинирани многократно.
Впоследствие Нобеловата фондация кани лауреатите и техните семейства в Стокхолм и Осло на 10 декември. В Стокхолм церемонията се провежда в Концертната зала в присъствието на около 1200 души.
Наградите по физика, химия, физиология и медицина, литература и икономика се връчват от краля на Швеция. В Осло церемонията по връчването на Нобеловата награда за мир се провежда в университета, в залата за събранието, в присъствието на краля на Норвегия и членовете на кралското семейство.
По-долу е даден списък на носителите на Нобелова награда по физиология или медицина и точните формулировки на решенията на Нобеловите комитети.
1901 г. Емил Адолф фон Беринг (Германия) - за работата му по серотерапията и преди всичко за използването й в борбата срещу дифтерия.
1902. Роналд Рос (Великобритания) - за работата му върху маларията, показваща как тя влияе на тялото, което положи основите важно изследванена това заболяване и методи за справяне с него.
1903. Nils Ryberg Finsen (Дания) – за лечение на заболявания, особено на лупус, с помощта на концентрирани светлинни лъчи.
1904. Иван Петрович Павлов(Русия) - в знак на признание за работата му по физиологията на храносмилането, която ни позволи да променим и разширим познанията си в тази област.
1905 г. Роберт Кох (Германия) – за изследвания и открития в областта на туберкулозата.
1906 г. Камило Голджи (Италия) и Сантяго Рамон и Кахал (Испания) – за работата им по изследване на структурата на нервната система.
1907 г. Шарл Луи Алфонс Лаверан (Франция) – за работата му за ролята на протозоите като причинители на болести.
1908. Иля Илич Мечников(Русия) и Пол Ерлих (Германия) - за работа по имунизация (теория на имунитета).
1909. Теодор Кохер (Швейцария) – за работата му по физиология, патология и хирургия на щитовидната жлеза.
1910 г. Албрехт Косел (Германия) - за работата си върху белтъчни вещества, включително нуклеини, които са допринесли за изучаването на клетъчната химия.
1911 г. Алвар Гюлстранд (Швеция) - за работа по очен диоптър.
1912 г. Алексис Карел (Франция) - в знак на признание за работата му по зашиване на съдове и трансплантация на съдове и органи.
1913 г. Шарл Рише (Франция) - за работа по анафилаксия.
1914 г. Роберт Барани (Австрия) – за работата му по физиология и патология на вестибуларния апарат.
1919 Жул Борде (Белгия) - за открития в областта на имунитета.
1922. Арчибалд Вивиен Хил (Великобритания) – за откриването на феномена на латентно производство на топлина в мускулите и Ото Майерхоф (Германия) – за откриването на законите за регулиране на усвояването на кислород от мускулите и образуването на млечна киселина в него. .
1923 г. Фредерик Грант Бънтинг (Канада) и Джак Джеймс Рикард Маклауд (Великобритания) – за откриването на инсулин.
1924. Вилем Айнтовен (Холандия) – за откриването на метода на електрокардиографията.
1926 г. Йоханес Фибигер (Дания) – за откриването на рак на спироптера.
1927 г. Юлиус Вагнер-Яурег (Австрия) - за откриването на терапевтичния ефект от инокулацията на малария в случай на прогресираща парализа.
1928 г. Шарл Никол (Франция) – за работа по тиф.
1929 г. Кристиан Айкман (Холандия) – за откриването на антиневротичния витамин и Фредерик Гоуланд Хопкинс (Великобритания) – за откриването на витамина за растеж.
1930 г. Карл Ландщайнер (Австрия) – за откриване на човешки кръвни групи.
1931. Ото Хайнрих Варбург (Германия) – за откриване на природата и функцията на дихателния ензим.
1932 г. Чарлз Скот Шерингтън (Великобритания) и Едгар Дъглас Адриан (Великобритания) – за откриването на функцията на невроните.
1933 г. Томас Хънт Морган (САЩ) - за откриването на функцията на хромозомите като носители на наследствеността.
1934 г. Джордж Хойт Уипъл (САЩ), Джордж Ричардс Майнот (САЩ) и Уилям Пари Мърфи (САЩ) – за откриването на чернодробни екстракти за лечение на анемия.
1935. Ханс Шпеман (Германия) – за откриването на „организационния ефект” в процеса на ембрионалното развитие.
1936 г. Ото Лоуи (Австрия) и Хенри Холет Дейл (Великобритания) – за откриването на химическата природа на нервната реакция.
1937. Алберт Сент-Дьорди Нагираполт (САЩ) – за открития, свързани с биологичното окисление, предимно за изследване на витамин С и катализа на фумарова киселина.
1938. Roots Heimans (Белгия) - за откриване на ролята на синусите и аортните механизми в регулирането на дишането.
1939. Gerhard Damagk (Германия) – за откриването на терапевтичния ефект на пронтозил при някои инфекции.
1943 г. Хенрик Дам (Дания) – за откриването на витамин К и Едуард Аделберг Дойзи (САЩ) – за откриването на химическата природа на витамин К.
1944 Джоузеф Ерлангер (САЩ) и Хърбърт Спенсър Гасер (САЩ), за техните открития относно многото функционални разлики между отделните нервни влакна.
1945 г. Александър Флеминг (Великобритания), Ернст Борис Чейн (Великобритания) и Хауърд Уолтър Флори (Великобритания) – за откриването на пеницилина и неговия терапевтичен ефект при лечението на различни инфекциозни заболявания.
1946. Херман Йозеф Мюлер (САЩ) – за откриването на мутации, причинени от рентгеновите лъчи.
1947. Карл Фердинанд Кори (САЩ) и Герти Тереза Кори (САЩ) - за откриването на каталитичния метаболизъм на гликогена, а също и Бернардо Алберто Юсей (Аржентина) - за откриването на действието на хормона, произвеждан от предната хипофизна жлеза върху захарен метаболизъм.
1948 г. Пол Мюлер (Швейцария) – за откриването на ДДТ като мощна отрова за повечето членестоноги.
1949. Walter Rudolf Hess (Швейцария) – за откриването на функционалната организация на диенцефалона и връзката му с дейността на вътрешните органи, както и Антонид Егас Мониз (Португалия) – за откриване на терапевтичния ефект на префронталната левкотомия при определени психични заболявания.
1950 г. Филип Шоуолтър Хенч (САЩ), Едуард Кендъл (САЩ) и Тадеуш Райхщайн (Швейцария) – за изследване на хормоните на надбъбречната кора, тяхната структура и биологично действие.
1951. Макс Тейлър (САЩ) – за открития, свързани с жълтата треска и борбата с това заболяване.
1952 г. Зелман Ваксман (САЩ) – за откриването на стрептомицин, първият антибиотик, ефективен срещу туберкулоза.
1953. Ханс Адолф Кпебс (Великобритания) – за откриването на цикъла на трикарбоксилната киселина и Фриц Алберт Липман (САЩ) – за откриването на коензим А и неговата роля в междинния метаболизъм.
1954. Джон Ендерс (САЩ), Фредерик Чапман Робинс (САЩ) и Томас Хъкъл Уелър (САЩ) – за откриването на способността на вируса на полиомиелит да се размножава в култури от различни тъкани.
1955. Аксел Хуго Теодор Теорел (Швеция) - за изследването на природата и начините на действие на окислителните ензими.
1956. Андре Фредерик Курнан (САЩ), Вернер Форсман (Германия) и Дикинсън Ричардс (САЩ) – за открития, свързани със сърдечна катетеризация и патологични промени в кръвоносната система.
1957. Diniele Bove (Италия) – за откриването на синтетични вещества, способни да блокират действието на определени съединения, образувани в тялото, особено тези, които засягат кръвоносните съдове и набраздената мускулатура.
1958 г. Джордж Уелс Бийдъл (САЩ) и Едуард Тейтем (САЩ) - за откриването на способността на гените да регулират определени химични процеси ("един ген - един ензим"), и Джошуа Ледербърг (САЩ) - за открития относно генетичната рекомбинация в бактериите и структурите на генетичния апарат.
1959 г. Северо Очоа (САЩ) и Артър Корнберг (САЩ) – за изследване на механизма на биологичния синтез на рибонуклеинова и дезоксирибонуклеинова киселини.
1960. Франк Бърнет (Австралия) и Питър Брайън Медавар (Великобритания) - за изследвания на придобитата имунологична толерантност.
1961. Gyorgy Bekesy (Унгария, САЩ) - за откриване на физическия механизъм на възбуда в кохлеята на вътрешното ухо.
1962 г. Франсис Хари Крик (Великобритания), Джеймс Дюи Уотсън (САЩ) и Морис Уилкинс (Великобритания) – за установяване на молекулярната структура на нуклеиновите киселини и ролята й при предаването на информация в живата материя.
1963. Джон Карю Екълс (Австралия), Алън Лойд Ходжкин (Великобритания) и Андрю Филдинг Хъксли (Великобритания) – за изследване на йонните механизми на възбуждане и инхибиране в периферните и централните части на мембраните на нервните клетки.
1964. Конрад Емил Блох (САЩ) и Теодор Линен (Германия) - за изследване на механизма на регулиране на метаболизма на холестерола и мастните киселини.
1965. Андре Мишел Лвов (Франция), Франсоа Якоб (Франция) и Жак Лусиен Моно (Франция) – за откриването на генетичната регулация на синтеза на ензими и вируси.
1966 г. Франсис Роус (САЩ) – за откриването на вируси, носещи тумори, и Чарлз Брентън Хъгинс (САЩ) – за разработването на методи за лечение на рак на простатата с помощта на хормони.
1967. Рагнар Гранит (Швеция), Холдън Хартлайн (САЩ) и Джордж Уолд (САЩ) за техните изследвания върху визуалния процес.
1968 г. Робърт Уилям Холи (САЩ), Хар Гобинд от Корана (САЩ) и Маршал Уорън Ниренберг (САЩ) – за дешифриране на генетичния код и неговата функция в протеиновия синтез.
1969 г. Макс Делбрюк (САЩ), Алфред Дей Херши (САЩ) и Салвадор Едуард Лурия (САЩ) – за откриването на цикъла на вирусна репродукция и развитието на генетиката на бактериите и вирусите.
1970. Улф фон Ойлер (Швеция), Юлиус Акселрод (САЩ) и Бернар Кац, (Великобритания) – за откриване на сигнални вещества в контактните органи на нервните клетки и механизмите на тяхното натрупване, освобождаване и дезактивиране.
1971. Ърл Уилбър Съдърланд (САЩ) – за изследване на механизма на действие на хормоните.
1972 г. Джералд Морис Еделман (САЩ) и Родни Робърт Портър (Великобритания) – за установяване на химическата структура на антителата.
1973. Карл фон Фриш (Германия), Конрад Лоренц (Австрия) и Николас Танберген (Холандия, Великобритания) – за създаване и използване в практиката на модели на индивидуално и групово поведение.
1974. Алберт Клод (Белгия), Кристиан Рене де Дюв (Белгия) и Джордж Емил Палад (САЩ) - за изследванията им върху структурната и функционална организация на клетката.
1975. Ренато Дълбеко (САЩ) – за изследването на механизма на действие на онкогенните вируси, и Хауърд Мартин Темин (САЩ) и Дейвид Балтимор (САЩ) – за откриването на обратната транскриптаза.
1976. Барух Бламберг (САЩ) и Даниел Карлтън Гайдузек (САЩ) – за откриването на нови механизми за възникване и разпространение на инфекциозни заболявания.
1978 г. Даниел Натанс (САЩ), Хамилтън Смит (САЩ) и Вернер Арбер (Швейцария) – за откриването на рестрикционни ензими и работа по използването на тези ензими в молекулярната генетика.
1979. Алън Маклауд Кармак (САЩ) и Годфри Нюболд Хаунсфийлд (Великобритания) – за разработването на метода на аксиалната томография.
1980. Барух Бенасераф (САЩ), Жан Досе (Франция) и Джордж Дейвис Снел (САЩ) – за откритията им на генетично детерминирани клетъчни повърхностни структури, които регулират имунологичните реакции.
1981 г. Роджър Уолкът Спери (САЩ) - за откриването на функционалната специализация на мозъчното полукълбо и Дейвид Хънтър Хюбел (САЩ) и Торстен Нилс Визел (САЩ) - за открития относно обработката на информация във зрителната система.
1982. Суне Бергстрьом (Швеция), Бенгт Самуелсън (Швеция) и Джон Робърт Уейн (Великобритания) – за работата им по изолирането и изследването на простагландините и свързаните с тях биологично активни вещества.
1983 г. Барбара МакКлинток (САЩ) – за откриването на мигриращите елементи (мобилни гени) на генома.
1984 г. Нилс Кай Ерне (Великобритания) – за развитието на теорията на идиотипната мрежа и Цезар Милщайн (Аржентина) и Георг Кьолер (Германия) – за разработване на техника за получаване на хибрид.
1985 г. Майкъл Стюарт Браун (САЩ) и Джоузеф Леонард Голдщайн (САЩ) - за разкриване на механизма на регулиране на метаболизма на холестерола при животни и хора.
1986. Стенли Коен (САЩ) и Рита Леви-Монталчини (Италия) - за изследване на фактори и механизми за регулиране на растежа на клетки и организми на животни.
1987. Судзуму Тонегава (Япония) – за откриването на генетичната основа за образуване на вариационното богатство на антитела.
1988 г. Гертруд Елиън (САЩ) и Джордж Хърбърт Хичингс (САЩ) – за разработването на нови принципи за създаване и използване на редица лекарства (противовирусни и противотуморни).
1989. Джон Майкъл Бишоп (САЩ) и Харолд Елиът Вармус (САЩ) - за фундаментални изследвания върху туморните канцерогенни гени.
1990. Едуард Томас Донал (САЩ) и Джоузеф Едуард Мъри (САЩ) – за приноса им в развитието на трансплантационната хирургия като лечение на заболявания (трансплантация на костен мозък и потискане на имунната система на реципиента за предотвратяване на отхвърляне на трансплантация).
1991. Ервин Нейер (Германия) и Берт Закман (Германия) – за работата им в областта на цитологията, която разкрива нови възможности за изследване на функцията на клетките, разбиране на механизмите на редица заболявания и разработване на специални лекарства.
1992. Едуин Кребс (САЩ) и Едмънд Фишър (САЩ) – за откриването на обратимо фосфорилиране на протеини като регулаторен механизъм на клетъчния метаболизъм.
1993. Робъртс Р., Шарп Ф. (САЩ) - за откриването на прекъсната структура на ген.
1994. Gilman A., Rodbell M. (САЩ) - за откриването на протеини-протеини (G-протеини), участващи в предаването на сигнали между клетките и вътре в клетките, и за изясняване на тяхната роля в молекулярните механизми на редица инфекциозни заболявания (холера, магарешка кашлица и др.)
1995. Wishaus F., Lewis E.B (САЩ), Nusline-Folard H. (Германия) - за изследване на генетичната регулация ранни стадииембрионално развитие.
1996. Doherty P. (Австралия), Zinkernagel R. (Швейцария) – за откриването на механизма на разпознаване от клетките на имунната система на организма (Т-лимфоцити), клетки, заразени с вирус.
1997. Стенли Прузинър (САЩ) - за приноса му в изследването на патогенния агент, причиняващ спонгиформна енцефалопатия или луда крава при говеда.
1998 г. Роберта Фърчгот (САЩ), Луис Игнаро (САЩ) и Ферид Мурад (САЩ – за откриването на „азотния оксид като сигнална молекула в сърдечно-съдовата система”).
2000 г. Арвид Карлсон (Швеция), Пол Грингард (САЩ) и Ерик Кандел (САЩ) - за изследвания на човешката нервна система, които направиха възможно да се разбере механизмът на неврологични и психични заболявания и да се създадат нови ефективни лекарства.
2001 - Лиланд Хартуел, Тимъти Хънт, Пол Нурс - Откриване на ключови регулатори на клетъчния цикъл.
2002 г. – Сидни Бренър, Робърт Хоруиц, Джон Сълстън – „За открития в областта на генетичната регулация на развитието на човешките органи“.
2003 г. - Пол Лаутърбър, Питър Мансфийлд - За изобретяването на метода за магнитен резонанс.
2004 – Ричард Аксел, Линда Бък – „За изследване на обонятелните рецептори и организацията на обонятелната система“.
2005 г. – Бари Маршал, Робин Уорън – „За работата си по изследване на ефекта на бактерията Helicobacter pylori върху появата на гастрит и язви на стомаха и дванадесетопръстника“.
2006 – Андрю Файър, Крейг Мело – „За откриването на РНК интерференцията – ефектът от потушаване на активността на определени гени“.
2007 - Марио Капечи, Мартин Евънс, Оливър Смитис - "За тяхното откриване на принципите за въвеждане на специфични генни модификации при мишки, използващи ембрионални стволови клетки."
2008 - Харалд цур Хаузен, за откриването човешки папилома вируспричинява рак на маточната шийка.” Франсоаз Баре-Синуси и Люк Монтание. За откриването на ХИВ”.
През 2009 г. американските учени Елизабет Блекбърн, Карол Грейдър и Джак Шостак бяха удостоени с Нобелова награда по физиология и медицина за откриването на механизма за защита на хромозомите от теломерите. Техен научна работае от съществено значение за разбирането на процеса на стареене и намирането на нови начини за лечение на рак.
През 2010 г. 85-годишният учен от Великобритания Робърт Г. Едуардс, който разработи технологията за изкуствено оплождане ин витро (ин витро оплождане - IVF), беше награден по физиология и медицина. През последните двадесет години повече от четири милиона души са се родили с тази технология.
2011. Ралф Щайнман, "За откриването на дендритни клетки и техните последици за придобития имунитет."
Джул Хофман, Брус Боетлер "За работата му по активирането на вродения имунитет"
2012. Джон Гърдън, Шиня Яманака, Биология на развитието и генериране на индуцирани стволови клетки.
През 2017 г. Нобеловата награда за медицина бе присъдена на трима американски учени, които откриха молекулярните механизми, отговорни за циркадния ритъм – човешкия биологичен часовник. Тези механизми регулират съня и будността, работата на хормоналната система, телесната температура и други параметри. човешкото тялокоито се променят в зависимост от времето на деня. Прочетете повече за откритието на учени – в материала RT.
Носители на Нобелова награда по физиология и медицина Ройтерс Йонас Екстромер
Нобеловият комитет на Каролинския институт в Стокхолм в понеделник, 2 октомври, обяви, че Нобеловата награда за физиология и медицина за 2017 г. е присъдена на американските учени Майкъл Йънг, Джефри Хол и Майкъл Росбаш за откриване на молекулярните механизми, които контролират циркадния ритъм.
"Те успяха да влязат в биологичния часовник на тялото и да обяснят как работи", каза комисията.
Циркадните ритми са цикличните колебания на различни физиологични и биохимични процеси в организма, свързани със смяната на деня и нощта. В почти всеки орган на човешкото тяло има клетки с индивидуален молекулен часовников механизъм и следователно циркадните ритми са биологичен хронометър.
Според съобщението на Каролинския институт, Йънг, Хол и Росбаш са успели да изолират ген в плодовите мухи, който контролира отделянето на специален протеин в зависимост от времето на деня.
„По този начин учените успяха да идентифицират протеиновите съединения, които участват в работата на този механизъм, и да разберат работата на независимата механика на това явление във всяка отделна клетка. Вече знаем, че биологичният часовник работи по същия начин в клетките на други многоклетъчни организми, включително хората “, каза в съобщение на комисията по награждаването.
- Плодова мушица
- globallookpress.com
- imagebroker / Алфред Шаухубер
Наличието на биологичен часовник в живите организми е установено в края на миналия век. Те се намират в така нареченото супрахиазматично ядро на хипоталамуса на мозъка. Ядрото получава информация за нивото на осветеност от рецепторите на ретината и изпраща сигнал до други органи с помощта на нервни импулси и хормонални промени.
Освен това някои клетки на ядрото, подобно на клетките на други органи, имат собствен биологичен часовник, чиято работа се осигурява от протеини, чиято активност варира в зависимост от времето на деня. Синтезът на други протеинови връзки, които генерират циркадните ритми на жизнената дейност на отделни клетки и цели органи, зависи от активността на тези протеини. Например, престоят в ярко осветена стая през нощта може да измести циркадния ритъм, активирайки протеиновия синтез на PER гените, обикновено започващ сутрин.
Черният дроб също играе значителна роля в циркадните ритми при бозайниците. Например, гризачи като мишки или плъхове са нощни животни и се хранят на тъмно. Но ако храната е налична само през деня, циркадният им цикъл на черния дроб се измества с 12 часа.
Ритъмът на живота
Циркадните ритми са дневни промени в активността на тялото. Те включват регулиране на съня и будността, отделянето на хормони, телесната температура и други параметри, които се променят в съответствие с циркадния ритъм, обяснява сомнологът Александър Мелников. Той отбеляза, че изследователите се развиват в тази посока от няколко десетилетия.
„На първо място, трябва да се отбележи, че това откритие не е вчера и не е днес... Тези изследвания се провеждат в продължение на много десетилетия – от 80-те години на миналия век до наши дни – и са направили възможно откриването на един от най-дълбоките механизми, които регулират природата на човешкото тяло и другите живи същества. Механизмът, открит от учените, е много важен за влияние върху циркадния ритъм на тялото “, каза Мелников.
- pixabay.com
Според експерта тези процеси се случват не само поради смяната на деня и нощта. Дори в условията на полярна нощ дневните ритми ще продължат да действат.
„Тези фактори са много важни, но много често се нарушават при хората. Тези процеси се регулират на генно ниво, което беше потвърдено от лауреатите на наградата. В днешно време хората много често сменят часовите зони и са изложени на различни стресове, свързани с резки промени в циркадния ритъм. Интензивен ритъм модерен животможе да повлияе на правилността на регулирането и възможността за почивка на тялото “, заключи Мелников. Той е уверен, че изследването на Янг, Хол и Росбаш дава възможност за разработване на нови механизми за влияние върху ритмите на човешкото тяло.
История на наградата
Основателят на наградата Алфред Нобел в завещанието си поверява избора на лауреата по физиология и медицина на Каролинския институт в Стокхолм, основан през 1810 г. и е един от водещите образователни и научни медицински центровеСветът. Нобеловият комитет на университета се състои от петима постоянни членове, които от своя страна имат право да канят експерти за консултации. Списъкът с номинираните за тазгодишната награда наброяваше 361 имена.
Нобеловата награда за медицина е присъдена 107 пъти на 211 учени. Първият му лауреат е през 1901 г. немският лекар Емил Адолф фон Беринг, който разработва метод за имунизация срещу дифтерия. Комитетът на Каролинския институт смята за най-значимата награда през 1945 г., присъдена на британските учени Флеминг, Чейн и Флори за откриването на пеницилин. Някои награди са станали неуместни с течение на времето, като тази, присъдена през 1949 г. за развитието на метода на лоботомията.
През 2017 г. размерът на наградата беше увеличен от 8 милиона на 9 милиона шведски крони (около 1,12 милиона долара).
Церемонията по награждаването на лауреатите по традиция ще се състои на 10 декември – деня на смъртта на Алфред Нобел. Наградите по физиология и медицина, физика, химия и литература ще бъдат връчени в Стокхолм. Наградата за мир, според завещанието на Нобеловата награда, се връчва на същия ден в Осло.
Абонирайте се за нас
Нобелова наградапо медицина и физиология за 2017 г. беше присъдено на трима американци - Джефри Хол, Майкъл Роузбаш и Майкъл Йънг - за изследване на молекулярните механизми, отговорни за циркадните ритми, тоест биологичния часовник с денонощен период. Излъчването се проведе на сайта на Нобеловия комитет.
През 1984 г. Хол и Роузбаш от университета Брандейс в Бостън и Янг от университета Рокфелер в Ню Йорк работят с плодови мухи и откриват гена на периода, който задава биологичния часовник. По-късно учените установиха, че този ген кодира протеин, наречен PER, който се натрупва в тялото за една нощ и се унищожава през деня. И така, изследователите стигнаха до заключението, че нивата на протеин се колебаят по време на 24-часов цикъл.
Нобеловите лауреати предполагат, че PER инхибира активността на гена на периода, образувайки негатив обратна връзка... Този механизъм включва втория ген, вечния ген, който кодира TIM протеина. Последният се свързва с PER и полученият комплекс се включва в клетъчното ядро, където блокира съответната ДНК. Протеинът DBT, който е кодиран от гена за двойно време на Young, е отговорен за разграждането на PER.
„Циркадните или дневните ритми се срещат в почти всички организми на земята. Въпреки че откритията, които спечелиха Нобеловата награда, бяха направени върху плодови мухи, механизмите на денонощната регулация са много древни и се прилагат по подобен начин в много различни организми - като цветя, насекоми и бозайници “, обясни Forbes важността на Откритието, отбелязано от Нобеловия комитет, ръководител на лабораторията по генетична клетъчна терапия на Института по регенеративна медицина на Московския държавен университет, кандидат на медицинските науки Павел Макаревич. Той добави, че по този начин изследванията на Хол, Роузбаш и Янг са полезни и за изучаване на циркадните ритми на хората: „В условията на нашата непрекъснато растяща цивилизация нарушаването на циркадните ритми намалява производителността на хората, които трябва да работят извън редовна смяна на деня и нощта, а техните грешки могат да доведат до фатални последици. Това са много нови области на човешката дейност: ежедневни часовници, полярни региони и, най-важното, космос!"
Общите загуби за американската икономика от последиците от нарушенията на съня (включително отсъствие от работа, трудови злополуки и намалена производителност) вече бяха оценени на 150 милиарда долара през 2001 г. В проучването на RAND за въздействието на лишаването от сън върху икономиката на САЩ , загубите бяха оценени от $226 до $411 милиарда през 2016 г. в зависимост от сценария. Япония се нареди на второ място с оценка на икономическите загуби от 75-139 милиарда долара, загубите за Германия, Великобритания и Канада бяха оценени на десетки милиарди. Вярно е, че си струва да се отбележи, че липсата на сън може да бъде причинена както от безсъние, така и от физическа невъзможност да се наспи достатъчно поради натоварения график.
Така изследователите разкриха тайната на "вътрешния часовник на клетките" и показаха как работи този механизъм. Автономните „вътрешни часовници” са необходими за адаптацията и подготовката на тялото ни за различни фази на деня, контролират съня, хормоналните нива, температурата и метаболизма. Правилно работещите ритми са важни за човешкото здраве, подчертават авторите на труда. „Техните открития обясняват как растенията, животните и хората адаптират биологичния си ритъм, за да се синхронизират с ритмите на Земята“, каза Нобеловата асамблея. Самият Роузбаш, в интервю за Медицински институт Хауърд Хюз през 2014 г., каза, че циркадната система определя „податливостта към болести, скоростта на растеж и размера на плодовете“. „Той засяга почти всяка част от човешкото тяло“, отбеляза ученият.
„След ползотворната работа на тримата лауреати, циркадната биология се превърна в обширна и динамична област на изследвания, която засяга нашето здраве и благополучие“, обясниха представителите на Нобеловата награда. Нобеловият комитет пази лауреатите в строго пазена тайна до обявяването им. И така, по време на пресконференция, на която бяха обявени носителите на наградата, член на Нобеловата асамблея на Каролинския институт, който отговаря за връчването на наградата, каза, че когато каза на Росбаш, че е получил наградата, ученият отговори: "Шегуваш се с мен."
Церемонията по награждаването ще се състои на 10 декември, в деня на смъртта на шведския предприемач и изобретател Алфред Нобел. Четири от петте завещани му награди - в областта на физиологията или медицината, физиката, химията и литературата - ще бъдат връчени в Стокхолм. Наградата за мир, според волята на нейния учредител, се връчва на същия ден, но в Осло. Всяка награда ще възлиза на 9 милиона шведски крони (1 милион долара). Наградата ще бъде връчена на лауреатите от шведския крал Карл XVI Густав.