Nobelpris till förståelse av inre klocka

| Av Lisa von Garrelts | Life Science Sweden | Tipsa redaktionen

Årets nobelpris i fysiologi eller medicin gick till tre amerikaner för deras upptäckter av mekanismer som styr biologisk dygnsrytm.

Årets nobelvecka är i full gång och först ut var tillkännagivandet av nobelpriset i fysiologi eller medicin. Strax innan lunchtid på måndagen meddelade nobelkommittén att årets nobelpris i fysiologi eller medicin går till: Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash och Michael W. Young för deras upptäckter av molekylära mekanismer som styr cirkadisk rytm.

Människan måste anpassa sig för dygnets olika delar och faser och till detta behövs det en inre klocka som fungerar av sig själv. En välfungerande biologisk dygnsrytm är en förutsättning för vårt välbefinnande visar forskning. Den inre klockan styr funktioner som sömn, hormonnivåer, kroppstemperatur och ämnesomsättning. Och det är upptäckterna kring hur denna inre självgående klocka fungerar som ger årets tre pristagare nobelpriset i fysiologi eller medicin.

Vi vet nu att det biologiska urverket fungerar enligt samma princip i alla flercelliga organismer, inklusive i människa. En stor andel av våra gener styrs av den biologiska klockan. En väl kalibrerad cirkadisk rytm anpassar vår biologi till dygnets olika faser och reglerar bland annat sömn, födointag, hormonnivåer, blodtryck och kroppstemperatur.

Forskning tyder på att en dåligt koordinerad inre tidtagning ökar risken för sjukdom, till exempel vid långvarigt skiftarbete. Sedan Nobelpristagarnas banbrytande upptäckter har cirkadisk biologi utvecklats till ett dynamiskt och snabbt växande forskningsfält, med stor betydelse för vår hälsa.

Årets Nobelpristagare började med att studera en gen som krävdes för bananflugans normala dygnsrytm. De visade att genen kodade för ett protein som anrikades under natten men bröts ned till låga nivåer under dagen. De identifierade ytterligare proteiner och kunde beskriva ett självreglerande urverk i våra celler. Klockan har sedan visat sig fungera enligt samma princip i andra flercelliga organismer, inklusive i människa.

En självgående inre klocka behövs för att anpassa och förbereda vår fysiologi till dygnets olika faser. Klockan styr viktiga funktioner som sömn, hormonnivåer, kroppstemperatur och metabolism. Vårt välbefinnande påverkas till exempel då kroppen under flera dagar behåller sin rytm från en annan tidzon vid jetlag. Forskning har även visat samband som tyder på att en välfungerande dygnsrytm är viktig för vår hälsa.

Årets pristagare ville ta reda på hur det inre urverket fungerade. Jeffrey Hall och Michael Rosbash var båda knutna till Brandeis University i Boston där de bedrev ett nära samarbete. Michael Young forskade vid Rockefeller University i New York. Båda forskarlagen lyckades 1984 isolera period-genen. Jeffrey Hall och Michael Rosbash visade att PER, det protein som kodas av period-genen, anrikades under natten och bröts ner under dygnets ljusa timmar. Nivåerna av PER-proteinet uppvisade alltså en 24-timmarscykel.

Nu ville forskarna förstå vad som låg bakom 24-timmarscykeln. Jeffrey Hall och Michael Rosbash visade att period-genens aktivitet också följde en 24-timmarscykel och föreslog att PER-proteinet hämmade period-genens aktivitet. I så fall oscillerade aktiviteten genom att PER - i ett återkommande, cykliskt förlopp - blockerade sin egen tillverkning.

En sådan återkopplingsmekanism förklarade hur en biologisk rytm kunde uppstå, men man insåg att också pendlingens hastighet behövde anpassas efter dygnets växlingar. Michael Young identifierade ytterligare en gen, doubletime, som kodar för proteinet DBT. Han visade att DBT fördröjer PER-proteinets anrikning. Nu hade Nobelpristagarnas upptäckter visat principerna för hur ett självgående biologiskt urverk kan upprätthålla en cirkadisk rytm.

Läs även: Tio år av medicinsk triumf - vi sammanfattar de senaste 10 årens nobelpris

Modellen med en återkopplingsmekanism var intressant men några pusselbitar återstod. För att blockera period-genens aktivitet måste PER ta sig in i cellkärnan där arvsmassan finns. Jeffrey Hall och Michael Rosbash visade att PER-proteinet finns i cellkärnan under natten, men hur kom det dit? Frågeställningen löstes av Michael Young som 1994 upptäckte ännu en gen, timeless, som kodar för proteinet TIM och var nödvändig för en normal cirkadisk rytm. Han visade att PER behöver binda till TIM för att de tillsammans ska kunna förflyttas till cellkärnan och därmed upprätthålla återkopplingsmekanismen.

I år har Nobelstiftelsen höjt prissumman till nio miljoner kronor.

Mer om: nobelpriset


Håll dig uppdaterad med Mentor Newsroom

Skriv din kommentar
Startsidan just nu

Ledare: Regeringens planekonom

Miljöanpassad snöhantering

i sex säsonger har NCC:s egenutvecklade snöreningsanläggning Snowclean tagit hand om de snömassor som tas bort från Oslos gator och torg. Anläggningen omvandlar snön till vatten och filtrerar bort föroreningarna innan smältvattnet leds vidare till fjorden.

Ständig städning för Svevia

Sju nätter i veckan 36 veckor om året – Svevia har fullt upp med Stockholms tunnlar, små och stora anläggningar med en sak gemensamt – de är riktigt smutsiga.

Specialfordon spolar rent

En jättelik våtdammsugare och skräddarsydda teknikbilar med busshytt och robotarm är grunden när Svevia tvättar tunnlar i Stockholm.

Snabba och kalla duschar

Kallt vatten och lite rengöringsmedel är vapnet som står till buds när Stockholms smutsiga tunnlar rengörs. "Det går inte att använda varmvatten i tunnlarna".

Rena framtidsvisioner

Betong som bryter ned föroreningar och färg som andas? Utvecklingen går snabbt och nya metoder skulle kunna underlätta städningen och förbättra miljön i de stora tunnlarna.

Nyhetsbrev

Städning sämre för kvinnor än för män

Kvinnor som städar mycket, antingen professionellt eller i hemmet, riskerar att på lång sikt få minskad lungkapacitet. Det har norska forskare vid universitetet i Bergen visat i en ny studie.

Resurseffektivare användning av restprodukter

Vinnovaprojektet MinePap, med fokus på att titta närmare på hur man kan utveckla en hållbar affärsmodell kopplad till det cirkulära resursflödet, har nu tagit fart. 

Sodexo och Stora Sköndal i samarbete

Algextrakt kan bli läkemedel

Att förflytta människor med smärta

Plus

Branschorganisationer oense

Sveriges Bussföretag och EU vill att all busstrafik ska få tillgång till bytespunkter och terminaler – Men Svensk Kollektivtrafik vill inte släppa in kommersiella bussar dit, läs om det här!

Många döda i soptippsras

Klartecken för efterlängtad utbildning

-Jag tror att det här är en utbildning som branschen behöver, säger Anders Rickman, verksamhetschef för Yrkeshögskolan i Jönköping.

Rakt genom berget

Nu är det klart hur Trafikverket vill dra nya E4 genom Örnsköldsvik, trafiken ska bort från stadskärnan.

Plus

Leufstadius: "Vi ska vara remissinstans!"

Branschorganisationen Svensk Kollektivtrafik är sedan ett år petade som remissinstans hos Näringsdepartementet – Något som upprör organisationen, läs här vad som händer nu!

Företag gillar kollektivavtal

60 procent av Sveriges företag vill ha kollektivavtal. Främsta orsaken är att avtalen förbättrar relationen med de anställda och ger företaget bättre anseende på marknaden. Det framkom vid Arbetsmarknadsekonomiska rådets presentation av rapporten "Hur fungerar kollektivavtalen?"

Utökar kapaciteten inom PA12-pulver

En världsnyhet för möbelbranschen

Snabba ryck med bra tryck

Nya innovationer har revolutionerat vägunderhållet hävdar Ströman Maskin. – Laken har förändrat hela vinterväghållningen, den plus höghastighetsspridaren har gett oss en helt annan vinterdrift.

Maxad mix hejdar halkan

Karlstad var ”sämst” på att sopsalta, en transportledare experimenterade sig då fram till en ny lösning – Karlstadlaken som sedan dess ska ha lett till mindre halka, lägre kostnader och färre olyckor.

Laken dög när flingorna flög

Att byta torrsalt mot lake löste inte bara problemet med dammiga skogsvägar, det gav Peab helt nya affärsmöjligheter. "I stället för en återkommande årlig kostnad har vi nu intäkter med bra förtjänst".

Förpackningsinsamlingen vill växla upp

Sverige är bland de bästa i klassen i Europa på att samla in och återvinna förpackningar. Men FTI, Förpacknings- och tidningsinsamlingen, som sköter verksamheten, vill gå ännu längre. Nu efterlyser de politiska beslut som gör det möjligt.

Siljansnäs får nytt utsiktstorn

Ett nytt utsiktstorn ska byggas i Siljansnäs, det står klart sedan Naturvårdsverket beviljat Länsstyrelsen medel.

Vaktkameror hos SL

Slutreplik: Våga lyfta blicken från diskhon

FM-utbildning får fortsätta

Hoppfulla ministrar efter möte

Ängelholm städar skolor med robot

Miab/NCA blir Miab

Kriminalvården storrekryterar

Personalen utan bonus

Ny provningsmetod metod med radiologi

Licensaffärer lyfter Bactiguard

Förvärvar inom medicinteknik

Sodexo fick "Gold Class" igen

Se alla Företagens egna nyheter

Sänd till en kollega

0.472