Informacja

Jak fascynacja muszkami owocowymi Jeffreya Halla złamała rytm dobowy

Jak fascynacja muszkami owocowymi Jeffreya Halla złamała rytm dobowy


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Jeffrey C. Hall to genetyk, laureat Nagrody Nobla, którego zainteresowanie muszkami owocowymi okazało się rewolucyjne dla naszego zrozumienia rytmu dobowego. Tutaj przyglądamy się człowiekowi stojącemu za Nagrodą Nobla i krótko wyjaśniamy, dlaczego jego praca była tak ważna.

POWIĄZANE: NAGRODA NOBLA W MEDYCYNIE PRZYZNANA ZA ODKRYCIE, JAK NASZE KOMÓRKI ŚLEDZĄ CZAS

Kim jest Jeffrey C. Hall?

Hall to amerykański genetyk, który jest najbardziej znany ze swoich badań nad zachowaniem i biologicznymi rytmami muszki owocówkimuszka owocowa. Urodził się 3 maja 1945 roku w Brooklynie w Nowym Jorku i został wspólnie uhonorowany Nagrodą Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za wkład w odkrycie sposobu śledzenia czasu przez komórki zwierzęce.

Hall spędził młodość mieszkając poza Waszyngtonem, gdzie jego ojciec pracował dla Associated Press, zajmując się „palcami stóp” i „frędzlami” Senatu USA. Jego ojciec miał ogromny wpływ na Hall i zaszczepił w nim potrzebę śledzenia bieżących wydarzeń.

Początkowo planował karierę medyczną, ale wkrótce zachwycił się muszkami owocowymi podczas studiów licencjackich w Amherst College.

Na studiach Hall pracował pod kierunkiem Philipa Ivesa, który również miał na niego duży wpływ. Pod nadzorem Ivesa Hall badał indukcję rekombinacji i translokacji Drosophila okazy.

Opierając się na swojej wspaniałej pracy w Amherst, został przekonany, aby zrobić doktorat. z genetyki na University of Washington w Seattle.

Po pobycie w California Institute of Technology w Pasadenie, Hall rozpoczął pracę na Brandeis University w Waltham w stanie Massachusetts w 1974 roku.

W 2004 roku Hall został mianowany profesorem emerytowanym biologii w Brandeis. Następnie Hall dołączył do University of Maine jako adiunkt. Później został profesorem neurogenetyki Wagi.

Jeffrey wykładał na uniwersytecie do 2012 roku.

Oprócz zasłużonej nagrody Nobla, Hall otrzymał w swojej karierze szereg innych wyróżnień, w tym między innymi: -

  • Nagroda Grubera w dziedzinie neurologii (2009) - wspólnie z Michaelem Rosbashem i Michaelem Youngiem.
  • Międzynarodowa nagroda Canada Gairdner (2012) - również dzielona z Rosbash and Young.

Hall był także redaktorem kilku czasopism naukowych i był wybranym członkiem wielu organizacji naukowych, w tym Amerykańskiej Akademii Sztuki i Nauk (2001) oraz National Academy of Sciences (2003).

W jakiej dziedzinie naukowej pracuje Jeffrey Hall?

Główną dyscypliną naukową Halla jest genetyka.

Jego praca życiowa skupiała się głównie na mechanizmach molekularnych leżących u podstaw biologicznego rytmu muszek owocówek. Jego praca w dużej mierze umożliwiła naukowcom uzyskanie wglądu w rytm dobowy zwierząt.

„W naszych komórkach wewnętrzny zegar pomaga nam dostosować rytm biologiczny do różnych faz dnia i nocy. Jeffrey Hall, Michael Rosbash i Michael Young badali muszki owocówki, aby dowiedzieć się, jak działa ten zegar.

W 1984 roku udało im się zidentyfikować gen kodujący białko, które gromadzi się w nocy, ale jest degradowane w ciągu dnia. Zidentyfikowali także dodatkowe białka, które stanowią część samoregulującego mechanizmu biologicznego w komórkach muszki owocowej.

Wykazano, że te same zasady odnoszą się do innych zwierząt i roślin. ”- Nagroda Nobla.

Jeśli nie jesteś tego świadomy, jest to samoregulujący się 24-godzinny zegar biologiczny, który kieruje zachowaniem wielu zwierząt, w tym ludzi. Za to został wspólnie uhonorowany Nagrodą Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w 2017 roku.

Nagrodą podzielił się z dwoma innymi amerykańskimi naukowcami, Michaelem Rosbashem i Michaelem W. Youngiem.

Jak zaloty w muszkach owocowych doprowadziły do ​​jego Hall Nobla

Prace Halla skupiały się głównie na neurogenetyce zalotów i biologicznych rytmach muszek owocówek. W ramach tych badań Hall, badając regiony układu nerwowego much, odkrył części, które pomagają regulować zachowania związane z „śpiewaniem” podczas zalotów.

Wraz z jednym ze swoich doktorantów odkrył, że „piosenki” much pojawiają się okresowo iw regularnych odstępach czasu. Jego zespół następnie odkrył, że zmutowane muchy zdawały się przeprowadzać swoje rytuały godowe w nietypowych porach podczas codziennych cykli snu i czuwania.

„Mutacje leżące u podstaw zaburzeń snu i czuwania dotyczyły nieznanego genu, który został nazwanyKropka gen ze względu na jego wyraźny wpływ na rytm okołodobowy. ”- Encyklopedia Britannica.

Po otrzymaniu krytyki ze strony swoich rówieśników w połowie lat 80., Hall współpracował z Roszbaszem, aby z powodzeniem zlokalizować i wyizolować ten gen. Mniej więcej w tym samym czasie inny badacz z Rockefeller University w Nowym Jorku, Young, niezależnie dokonał tego samego wyczynu.

Robash i Hall odkryli później, że poziom tak zwanego produktu genowego okresu, białka okresu (PER), wydawał się wahać w mózgu muszki owocowej. Na podstawie swoich badań odkryli, że PER narasta w nocy i spada w ciągu dnia.

Te fluktuacje lub oscylacje poziomów PER również wydawały się być produktem pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego. Odkryli, że PER był produkowany przez muszkę owocową, aż osiągnął pewien krytyczny poziom.

Po osiągnięciu synteza PER automatycznie się wyłączy.

„W ten sposób produkcja białka była regulowana w ciągłym 24-godzinnym cyklu. Hall, Rosbash i Young odkryli później dodatkowe geny regulujące rytm i dokładniej wyjaśnili mechanizmy, za pomocą których światło i inne czynniki wpływają na synchronizację w zegarze dobowym”. - Encyklopedia Britannica.

Późniejsze prace nad tym tematem w latach 90. pomogły Hallowi, Robashowi i innym odkryć, że ich nowy gen był również wyrażany w innych komórkach ciał much.

Jakie jest znaczenie badań nad muszkami owocowymi Halla dla innych zwierząt?

Prace Halla nad badaniem rytmu okołodobowego muszek owocowych okazały się rewolucyjne dla naszego zrozumienia rytmu dobowego.

Hallowi udało się również odkryć, że gen wyraża się w odpowiedzi na cykle ciemnego światła - - jak dzień i noc. Odkrył, że coś, co nazywa się białkiem czynnika dyspergującego pigment (PDF), pomaga kontrolować ich rytmy dobowe.

Hall odkrył również, że PDF pomaga kontrolować aktywność lokomotoryczną tych genów w komórkach. PDF został zlokalizowany w małych neuronach brzusznych bocznych (sLNvs) w Drosophila mózg.

Na podstawie tego odkrycia Hall i jego koledzy byli w stanie stwierdzić, że neurony te działają jak rodzaj rozrusznika rytmu dobowego muszek owocówek. Doszedł również do wniosku, że PDF jest głównym białkiem utrzymującym synchronizację w innych komórkach ciała.

U ludzi rytm ten pomaga regulować czas snu, jemy, uwalnianie hormonów i podnoszenie / obniżanie ciśnienia krwi. Nawyki człowieka mogą łatwo zakłócić ten naturalny cykl, pracując na późnych zmianach, podróżując samolotem na duże odległości i nie śpiąc późno w nocy.

Chociaż takie zakłócenia mogą mieć poważne konsekwencje dla ogólnego stanu zdrowia, na szczęście można je zresetować.

Rytm ten jest kontrolowany przez podobne geny i wyrażane białka u innych zwierząt, jak u muszki owocowej. U ludzi jądro nadskrzyżowane (SCN) znajdujące się w podwzgórzu jest analogiczne do małych neuronów brzusznych bocznych muszek owocówek (sLNvs).

Białko zwane neuropeptydem wazoaktywnym peptydem jelitowym (VIP) jest również homologiem dla PDF muszki owocowej u ludzi.

Neuronalna i hormonalna aktywność odpowiednio SCN i VIP reguluje wiele różnych funkcji organizmu w 24-godzinnym cyklu, wykorzystując około 20000 neuronów.

„Każdy żywy organizm na tej planecie reaguje na działanie słońca” - powiedział Sir Paul Nurse (który otrzymał nagrodę Nobla w 2001 roku).

„Wszystkie zachowania roślin i zwierząt są zdeterminowane przez cykl światło-ciemność. My na tej planecie jesteśmy niewolnikami słońca. Zegar okołodobowy jest osadzony w naszych mechanizmach pracy, w naszym metabolizmie, jest osadzony wszędzie, jest prawdziwą podstawową cechą zrozumienia życie." on dodał.

Wybrane fakty o Jeffrey Hall

1.Hala została wspólnie uhonorowana Nagrodą Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w 2017 roku.

2. Prace Halla umożliwiły naukowcom odkrycie genów i hormonów, które pomagają kontrolować rytm dobowy zwierząt.

3. Hall urodził się w maju 1945 roku i ma obecnie 74 lata.

4. Fascynacja Halla muszkami owocowymi rozpoczęła się już podczas studiów licencjackich w Amherst College. To dyktowałoby resztę jego kariery akademickiej i naukowej.

5. Hall otrzymał wiele nagród w uznaniu za swoją pracę, w tym Medal The Genetics Society of America, The Gruber Prize in Neuroscience, The Louisa Gross Horwitz Prize, The Gairdner Foundation International Award, The Shaw Prize i Wiley Prize.


Obejrzyj wideo: Po co śpisz? #2 Rytm dobowy (Może 2022).