Октябрь 27, 2017 – 7 Heshvan 5778
«Биологические часы» и другие тайны

image

Нобелевские премии за выдающиеся научные исследования  

Ученые из США получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за обнаружение молекулярных механизмов, контролирующих суточные ритмы живых организмов. Награду присудили трем исследователям – 72-летнему Джеффри Холлу из Университета Мэна (штат Мэн), 73-летнему Майклу Росбашу из Брандейского университета (Уолтем, пригород Бостона) и 68-летнему Майклу Янгу из Рокфеллеровского университета (Нью-Йорк).
Отец одного из новоиспеченных лауреатов, Майкла Росбаша, был синагогальным кантором в Германии и в 1938 г., в разгар расовых репрессий со стороны национал-социалистов, вынужден был эмигрировать в США. Именно там, в Канзас-Сити, и родился будущий ученый.
Отсчет начала исследований в области молекулярных «хронометров» принято вести с первой половины XVIII в., когда французский астроном Жан-Жак де Меран заметил интересную особенность в поведении растений гелиотропов. Они поворачивают соцветия вслед за солнцем, а на ночь опускают листья. Но даже в кромешной круглосуточной темноте они продолжают поднимать и опускать листья, словно повинуясь некоему механизму. Существенное продвижение в его понимании обозначилось лишь в начале 1970-х, когда в геноме дрозофил обнаружили зону, ответственную за управление суточными ритмами. Изменяя ее, мушек заставляли жить за пределами 24-часового расписания.
В 1984 г. выяснилось, что в этой зоне находился особый ген, названный period или сокращенно – per. Об этом в своих статьях написали Джеффри Холл и Майкл Росбаш (тогда они оба работали в Брандейском университете), а также Майкл Янг (он и тогда трудился в Рокфеллеровском университете). Им удалось выяснить, что в зависимости от времени суток в клетках меняется уровень белка PER. Ночью его количество возрастает, а днем – уменьшается. Следовательно, по концентрации этого белка можно судить о времени суток.
Холл и Росбаш выдвинули гипотезу, согласно которой мы имеем дело с саморегулирующейся системой. Активность гена period блокируется белком PER. Его синтез останавливается, как только белка становится чересчур много, и возобновляется по мере расходования белка. Но как он попадает в ядро клетки, чтобы повлиять на активность гена? Ответ на этот вопрос в 1994 г. дал Янг. Он обнаружил ген, названный timeless, и его белок TIM, который способствует белку PER в преодолении мембраны ядра, что и позволяет блокировать ген period. В дальнейшем ученые открыли другие гены и белки, вместе составляющие отлаженный механизм «биологических часов». Он регулирует важнейшие биологические процессы и функции нашего организма, в том числе поведение человека, уровень гормонов, сон, температуру тела, обмен веществ. Это позволяет нам очень точно подстраивать нашу физиологию к различным фазам дня и синхронизировать жизненные процессы организмов с циклическими изменениями внешней среды.

Послания черных дыр
Нобелевская премия в области физики в этом году досталась Райнеру Вайссу, Барри Бэришу и Кипу Торну. Нобелевский комитет высоко оценил их «решающий вклад в создание детектора LIGO и наблюдения гравитационных волн».

Сергей ГАВРИЛОВ

Полностью эту статью вы можете прочесть в печатном или электронном выпуске газеты «Еврейская панорама».

Подписаться на газету в печатном виде вы можете здесь, в электронном виде здесь, купить актуальный номер газеты с доставкой по почте здесь, заказать ознакомительный экземпляр здесь