У Стокгольмі оголосили лауреатів Нобелівської премії в галузі фізіології та медицини. Цього разу премії удостоїлися Джеффрі Холл, Майкл Росбаш, Майкл Янг (Jeffrey Hall, Michael Rosbash, Michael Young) за відкриття молекулярних механізмів, що лежать в основі циркадних ритмів - добових коливань різних параметрів організму, характерних практично для всіх живих істот. Пряма трансляція оголошення переможця велася на сайті Нобелівського комітету. Детальніше про роботу лауреатів можна дізнатися в прес-релізі Нобелівського комітету.
Дослідники незалежно один від одного відкрили на плодовій мушці ген і білок, концентрація якого коливається з періодичністю 24 години і визначає роботу «біологічного годинника» тварини.
Циркадні ритми (від латинських слів і, що перекладається приблизно як «протягом дня»), які частіше називають біологічним годинником, виявлені у бактерій, грибів, рослин і тварин і являють собою біохімічний осцилятор, тобто регулярну коливальну систему. Біологічний годинник регулює не тільки чергування сну і бадьорювання, а й харчову поведінку, а у ссавців - кров'яний тиск і концентрацію гормонів (зокрема, кортизолу і мелатоніну). Незважаючи на їхню «внутрішню» природу, активність годинника регулюється зовнішніми факторами, головним з яких є світло.
Вперше мутації, що порушують циркадні ритми (clock mutations), були виявлені Рональдом Конопкою і Сеймуром Бензером - їх публікація, що описує мух з порушеним режимом вийшла в 1971 році (обидва дослідники вже померли, а посмертно премію не вручають). Вчені дали відповідну назву (period) локусу, в якому були зосереджені мутації.
Більш ґрунтовне вивчення біологічного годинника на молекулярному рівні почалося в 80х роках в лабораторії Янга в університеті Рокфеллера і в університеті Брандейса, в якому працювали Холл і Росбаш. Цьогорічні лауреати Нобелівської премії незалежно один від одного визначили координати гена та його нуклеотидну послідовність.
Хол і Ройбаш змогли ідентифікувати продукт гена - білок PER. Вночі цей білок накопичується, а протягом дня деградує. Коливання концентрації білка PER відповідали циркадним ритмам мух. Виявилося, що PER регулює експресію власного гена, проте для цього йому необхідний партнер - білок TIM, кодований геном. Майкл Янг у своїй роботі ідентифікував цей ген і показав, як комплекс білків PER і TIM потрапляє в ядро і блокує активність гена
Всього за наступні 30 років з моменту ідентифікації гена на дрозофілі було відкрито десять генів, робота яких повністю визначає циркадні ритми. Шість з десяти генів знайшли в лабораторії Янга в університеті Рокфеллера. Там же було показано, що майже сім відсотків генів у мозку дрозофіли експресуються згідно коливань циркадного ритму. Нобелівський комітет вибрав переможців зі списку кандидатів, що включає 361 заслуженого вченого. За прогнозами журналістів і агентства Clarivate Analytics, яке пророкує лауреатів на підставі індексу цитованості їхніх наукових робіт, премію цього року могли б вручити за вивчення механізмів розвитку раку, або за розробки в галузі імуно-онкології - відкриття, що дозволили створити препарати для лікування раку на основі антитіл. Однак провісники знову помилилися. Підставою для такого прогнозу стало припущення, що Нобелівський комітет повинен чергувати премії за фундаментальні відкриття з преміями за практичні розробки. У 2015 році призу були удостоєні роботи по боротьбі з паразитами, зокрема, малярією. А минулого року лауреатом премії став японський вчений Есінорі Осумі. Нобелівський комітет відзначив його внесок у вивчення процесу аутофагії - контрольованого процесу руйнування клітинних структур в лізосомах - відокремлених бульбашках з кислим середовищем всередині. Історію відкриття цього процесу вченими можна прочитати в нашому матеріалі.