Na początku października trzech wybitnych naukowców – Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash i Michael W. Young – zostało uhonorowanych najważniejszym wyróżnieniem w dziedzinie medycyny i fizjologii, jakim jest Nagroda Nobla. Doceniono ich za przełomowe odkrycie i wyjaśnienie mechanizmów molekularnych, którymi regulowany jest rytm okołodobowy.
Badaniom w tym zakresie naukowcy poświęcili wiele lat życia, gdyż ich początki sięgają roku 1984. Wtedy to udało się wyizolować gen, który określono jako “period”. Parę lat później okazało się, że gen ten odpowiada za kodowanie specyficznego białka – PER – które pojawia się w komórkach nocą, w dzień natomiast jest rozkładane.
10 lat później M. Young wyizolował kolejny gen, który nazwał “timeless” i udowodnił, że odpowiada on za kodowanie białka TIM. W toku badań okazało się, że białko TIM jest w stanie wiązać się z białkiem PER. Taki addukt posiada z kolei zdolność wnikania do wnętrza jądra komórkowego, gdzie hamuje gen “period”. W związku z tym określono, że produkcja białka PER regulowana jest mechanizmem sprzężenia zwrotnego – jego nadmiar powoduje spowolnienie syntezy – co jest podstawą samoregulacji.
Kolejnym pytaniem nurtującym naukowców było to, w jaki sposób kontrolowane są cykliczne zmiany poziomu tych białek. Prace nad wyjaśnieniem tego zagadnienia doprowadziły M. Young’a do odkrycia kolejnego genu “doubletime”, który koduje białko DBT. Jak wykazano później, ta ostatnia proteina odpowiada za dobowy rytm modyfikacji poziomu białek PER i TIM.
Cykl okołodobowy ma dla człowieka niebywałe znaczenie, gdyż to za jego sprawą kontrolowana jest fizjologia, a funkcjonowanie organizmu dostosowuje się do faz dnia. To dzięki tym mechanizmom regulowany jest poziom uwalnianych hormonów, temperatura ciała, a także metabolizm, ciśnienie krwi oraz rytm serca.
Odkrycie podstaw molekularnych, które kontrolują cykl 24-godzinny jest niezwykle ważne w dziedzinie medycyny. Daje ono możliwości na opracowanie terapii pozwalających ograniczyć ryzyko chorób wynikających z zaburzeń tego rytmu. Ma także duże znaczenie dla kolejnych pokoleń, gdyż w precyzyjny sposób wyjaśniona została kolejna niewiadoma dotycząca skomplikowanej maszynerii ludzkiego organizmu.
