Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2017: Was uns antreibt
Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2017 geht an drei amerikanische Wissenschaftler für die Entdeckung der molekularen Mechanismen, die den circadianen Rhythmus steuern, die biologische Uhr, die Tag-Nacht-Zyklen antizipiert, um die Physiologie und das Verhalten von Organismen zu optimieren.
Jeffrey C Hall (L), Michael Rosbash (C), Michael W Young (R). (2013 AP-Dateifoto) Drosophila melanogaster, die Fruchtfliege, die seit über einem Jahrhundert als Testlabor der Genetik dient, hat wieder Früchte getragen. Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin geht an drei amerikanische Molekularbiologen, die Drosophila seit den 1970er Jahren für ihre Arbeit über den circadianen Rhythmus verwenden, die innere Uhr, die uns mit der Welt in Einklang hält. Es verfolgt die Rotation der Erde, sagt uns, wann wir schlafen gehen und wann es Zeit zum Aufstehen ist, und bereitet uns auf die täglichen körperlichen Aufgaben vor, die wir Tag und Nacht erledigen – und auf die Herausforderungen, denen wir uns stellen können.
Der Rhythmus sorgt dafür, dass wir am Vormittag in höchster Alarmbereitschaft sind, was sehr nützlich ist, egal ob Sie ein Jäger und Sammler auf der Suche nach Nahrung sind oder ein Industriekapitän auf einer Besprechung sind. Es übt seinen Einfluss auch auf unsichtbare Weise aus, indem es den Kreislauf von Blutdruck und Körpertemperatur reguliert. Es unterdrückt den Stuhlgang kurz vor Mitternacht und gibt seine Kontrolle früh am Morgen ab, damit wir in der Zeit des tiefsten Schlafs und der niedrigsten Stoffwechselrate nicht selbst aufwachen. Der Mensch teilt den circadianen Rhythmus mit Tieren, Pflanzen, Pilzen und sogar archaischen Lebensformen wie Cyanobakterien – einzelligen Organismen, die in der Evolutionskette so weit zurückliegen, dass sie nicht einmal klar definierte Zellkerne besitzen.
Der zirkadiane Rhythmus wurde seit der Antike beobachtet – ein Trireme-Kapitän, der unter Alexander dem Großen das Arabische Meer segelte, beschrieb die Nutation von Tamarindenblättern. Das erste wissenschaftliche Experiment zu diesem Phänomen stammt aus dem Jahr 1729, als der französische Chronobiologe Jean-Jacques d'Ortous de Mairan beobachtete, dass das tägliche Öffnen und Schließen der Berührungs-mein-nicht (Mimosa pudica) auch bei der Aufbewahrung der Pflanze in der Zeit bleibt in völliger Dunkelheit. Das war der erste Schritt zum Verständnis der Wissenschaft des circadianen Rhythmus – die Erkenntnis, dass er endogen ist und nicht durch äußere Reize wie Sonnenlicht ausgelöst wird.
Während der zirkadiane Rhythmus verstanden und detailliert beschrieben wurde, wurde der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2017 an Jeffrey C. Hall und Michael Rosbash, lebenslange Kollegen an der Brandeis University, und Michael W. Young von der Rockefeller University dafür verliehen, dass sie unter die Haube gekommen sind seines Mechanismus – die Triebfeder der biologischen Uhr, die uns ticken lässt. Wie so viele Lebensprozesse entpuppt er sich als autonome negative Rückkopplungsschleife. Und es wurde gestern auch nicht identifiziert.
Die Geschichte begann 1984, als Hall und Rosbash ein „Periodengen“ isolierten, ein damals schwieriges Unterfangen. Als sie 2012 den Canada Gairdner International Prize für ihre Arbeit gewannen, gab Hall bekannt, dass ein Kollege bemerkt hatte, dass es das erste Mal war, dass ein mit einer einzelnen Funktion assoziiertes Gen isoliert wurde. 1990 wurde festgestellt, dass die vom Gen abgeschriebene mRNA aus dem Zellkern wanderte und ein „Periodenprotein“ synthetisierte, das in den Zellkern zurückdriftete und das „Periodengen“ blockierte und die weitere Produktion verhinderte. Der Zyklus begann erneut, als die Häufigkeit des Periodenproteins abnahm. Die Ein-Aus-Sequenz erzeugte eine 24-Stunden-Sinus-ähnliche Welle in den Proteinspiegeln, die Tag und Nacht entsprach. Dies ist das Tick-Tack der Uhr, das den zirkadianen Rhythmus antreibt.
Obwohl der Rhythmus endogen ist, kann er korrigiert werden. Die meisten Zellen im Körper scheinen es zu haben, und sie verbinden sich mit einer biologischen Uhr im Zentralnervensystem, wenn sie aus der Phase geraten, so wie Internet-verbundene Computer ihre Uhren mit universellen Zeitservern synchronisieren. Darüber hinaus synchronisieren Sinnesreize wie Tageslicht das gesamte System mit der Welt. Eine vollständig blinde Person hat einen funktionierenden zirkadianen Rhythmus, aber ohne externe Korrektur oder „Mitnahme“ könnte sie oder sie außer Phase mit der Welt sein.
Menschen mit Schlafstörungen können ähnliche Probleme haben – einen zirkadianen Rhythmus, der leicht außer Phase mit der Außenwelt ist. Jetlag ist ein katastrophales Phasenproblem, bei dem der Betroffene stundenlang nicht mit der Welt synchron ist und sich wahrscheinlich in einem verwirrten Zustand befindet, bis externe Hinweise die Uhr des Körpers neu einstellen. Aus diesem Grund wird empfohlen, den Schlafzyklus des Reiseziels so schnell wie möglich zu verfolgen.
Ray Liotta Vermögen
In den letzten Jahren hat sich die Medizin mit der Peripherie des circadianen Regulationssystems beschäftigt. Die Verwendung von Melatonin, einem von der Zirbeldrüse ausgeschütteten Schlafmanagement-Hormon, ist eine Modeerscheinung geworden und wird zur Behandlung von Jetlag und Schlaflosigkeit verschrieben. Die Bedeutung der Chronobiologie, die von Forschern wie Mairan entwickelt wurde, wird anerkannt und es können Korrelationen zwischen dem Zeitpunkt der Verabreichung von Medikamenten und ihrer Wirksamkeit entdeckt werden. Lebensstilstörungen wie Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen wurden mit gestörten zirkadianen Rhythmen in Verbindung gebracht. Und es gibt Bedenken hinsichtlich der metabolischen Auswirkungen von Berufen, die gewaltsam vom normalen zirkadianen Rhythmus abweichen – die Besatzungen von Fluggesellschaften sind gefährdet, und das Callcenter-Geschäft kann den Tag und die Nacht des Arbeiters dauerhaft umkehren.
Dies sind periphere Eingriffe, aber ein Verständnis der Triebfeder der Körperuhr könnte tiefere Eingriffe ermöglichen. Und obwohl die Arbeit von Hall, Rosbash und Young auf intrazellulärer Ebene stattfindet, sollte sie zu einem besseren Verständnis des Zusammenspiels der Millionen von Uhren im Körper führen. Schließlich könnte es helfen, die Geheimnisse des aufsteigenden retikulären Aktivierungssystems vollständig zu lüften, der Struktur im Hirnstamm, die den Übergang zwischen Schlaf und Wachheit reguliert, als Sitz des Bewusstseins gilt und die grundlegendste menschliche Frage mit der Ruhe beantwortet Versicherung: Ich existiere.
Jeffrey C Halle, 72
Promotion 1971 an der University of Washington in Seattle, Postdoktorand am Caltech 1971-73, 1974 an der Brandeis University in Waltham, seit 2002 assoziiert an der University of Maine
Michael Rosbash, 73
Er wurde 1970 am MIT promoviert und war für die nächsten drei Jahre Postdoc an der University of Edinburgh in Schottland. Seit 1974 lehrt er an der Brandeis University in Waltham, USA
Michael W. Jung, 68 Jahre alt
Er promovierte 1975 an der University of Texas in Austin. 1975-77 war er Postdoc an der Stanford University in Palo Alto. Ab 1978 lehrte er an der Rockefeller University in New York
ALFRED NOBEL: Der Mann hinter dem Preis
Alfred Nobel, schwedischer Chemiker, Ingenieur, Erfinder, Geschäftsmann und Philanthrop, wurde am 21. Oktober 1833 in Stockholm geboren. 1867, am Ende mehrjähriger Experimente mit der Chemikalie Nitroglycerin, patentierte Nobel Dynamit, das den Bergbau und das Bauwesen revolutionierte im 19. Jahrhundert. Er arbeitete weiterhin an Sprengstofftechnologie und anderen chemischen Erfindungen und hatte bis zu seinem Tod im Jahr 1896 355 Patente. Nobel gründete und besaß eine ganze Reihe von Unternehmen, darunter von 1894 bis zu seinem Tod Bofors.
Demi Moores Vermögen
Am 27. November 1895 unterzeichnete Nobel sein drittes und letztes Testament, in dem er einen Großteil seines Vermögens für die Einrichtung eines Fonds hinterließ, dessen Zinsen jährlich in Form von Preisen an diejenigen verteilt werden sollen, die im Vorjahr , soll der Menschheit den größten Nutzen gebracht haben.
Teile Mit Deinen Freunden:
