Нобелевскую премию по физиологии присудили за «биологические часы». Почему это важно?

Неделя вручения Нобелевских премий стартовала сегодня в Стокгольме с объявления лауреатов в области физиологии и медицины.

Награду получили ученые из США Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг за «открытие молекулярных механизмов, контролирующих циркадные ритмы». Циркадные ритмы — циклические колебания интенсивности различных биологических процессов . Механизмы управления циркадными ритмами известны как «биологические часы». Ученым удалось изолировать у дрозофил ген, который контролирует нормальный ежедневный биологический ритм, и выделить белок, концентрация которого колеблется в зависимости от времени суток.

В чём важность открытия и что значат для нас с вами циркадные ритмы, объясняют учёные-биологи.

Татьяна Жуйкова, доктор биологических наук государственного социально-педагогического института Нижнего Тагила:
– Биологических ритмов очень много – суточные, месячные, сезонные, годичные, многолетние циклы: 5, 11, 100 лет. У нас весь организм действует по этим циклам. У человека эволюцией закреплены множество внутренних ритмов – ритм сердцебиения, частота дыхания, сокращение мышц. Они слабо регулируются внешними факторами. А бодрствуем мы или спим, во многом обусловлено геофизическими процессами – вращением земли вокруг своей оси, вокруг солнца. Сбой этих ритмов приводит к нарушениям и это ведёт к серьёзным заболеваниям. Человек, например, несколько суток не может спать. Физиологические процессы нарушаются. Потому что сбилась ритмика.

Понимание циркадных ритмов необходимо с точки зрения экологии. Перевод часов – важный момент не столько для человека, сколько для животных. Отмена перехода с одного времени на другое была принята из-за ущерба сельскому хозяйству. Дойка коров, например, начиналась не в 6 часов а в 5, когда корова ещё спит и у неё ещё никакие процессы в организме не происходят. Это как раз момент, после которого учёные задумались о том, что даже в целях экономии ходить туда-сюда по часовому циферблату не стоит. Оказалось, что это очень вредно для животных, у которых сбит суточный ритм.

Ольга Семёнова, кандидат биологических наук государственного социально-педагогического института Нижнего Тагила:
– Циркадные ритмы обеспечивают вообще все процессы жизнедеятельности. Они имеют определённую периодичность. ДНК – это основа нашей наследственности. Она несёт информацию об основных белках клетки. А белки – это всё, из чего строится организм. «Жизнь – это способ существования белковых тел». Например, биосинтез белка – это один из циркадных ритмов. Он осуществляется на ДНК с определённой периодичностью.

То есть нами управляют не столько смена дня и ночи, сколько внутренние процессы организма. При этом смена дня и ночи может играть роль пускового фактора – запускать цепочку реакций. Те же самые полярники – во время полярной ночи они ведь не всё время спят, а во время полярного дня – не всё время бодрствуют.

Если мы будем знать, когда какие белки у нас синтезируются, мы сможем каким-то образом ими управлять и адаптировать человека. Делать его более работоспособным или более устойчивым.

Во вторник, 3 октября, станут известны имена лауреатов премии по физике, на следующий день — по химии. 5 октября объявят имя обладателя Нобелевской премии по литературе, а 6 октября — лауреата премии мира. Размер премии в каждой из номинаций в 2017 году составляет 9 миллионов шведских крон, или более 1,1 миллиона долларов.