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 Nordiske Medier Newsroom

Skriv din kommentar
Startsidan just nu

Diabetes förkortar liv

De bygger kulturkvarter i Örebro

Peak Performance tappar vd – går till Baby Björn

Efter fyra år lämnar Nicolas Warchalowski modesportföretaget.

En motorväg in i arbetslivet

Den 27 augusti drar polymeringenjörsutbildningen på 400 YH-poäng igång i Jönköping och Värnamo.

Han utreder järnvägsunderhållet

Det blir kommunstyrelsens ordförande i Valdemarsvik, Erland Olauson, som ska tala om för regeringen hur det basunderhåll för järnvägen som i dag genomförs av Infranord ska överföras till Trafikverket.

Vd-skifte i järnvägsbyggare

Infranords före detta vd Lars Öhman tillträder 15 september tjänsten som vd för VR Track Sweden, verksamt inom bland annat järnvägsbyggnad.

Nyhetsbrev

Ny packlösning för minskat matsvinn

Ny tungviktare från Komatsu

Komatsus nya 142 tons tipptruck, är den första CE-certifierade HD1500-modellen och tillverkaren utlovar bland annat låg bränsleförbrukning, god förarkomfort och förbättrade säkerhetsfunktioner i den nya maskinen.

Ecolean planerar för ny fabrik

Kyrkor energieffektiviseras med ny teknik

Miljörivarna utökar i syd

Miljörivarna förvärvar en majoritetspost i ett småländskt rivningsbolag. – I och med förvärvet expanderar vi mot Småland, Halland och Östergötland.

Norskt samarbete bygger elektriskt och självkörande containerfartyg 

Yara automatiserar sina transporter mellan fabriken och hamnarna i Brevik och Larvik.

Han går från Ica till Hobbex

E-handelschefen blir ny vd på prylföretaget.

Rekord för limträ

Tyder på teknikskifte

Klarar cancer med en zombiegen

Elefanter drabbas sällan av cancer, trots att de har omkring hundra gånger fler potentiella cancerceller än människor.

Handheld förlänger med världsledande kund

Snabbare stackläggning

En ny stackläggare kombinerar svängkrans och larver, ett koncept som ska göra det enklare att skapa lagringseffektiva solfjäderformade upplag hävdar Fredheim Maskin.

Precisionsgrävning i Paris

Tiltrotatorn fortsätter att erövra världen, SMP Parts utvecklar därför sina enklare produkter och förklarar att marknaden mognar även utanför Norden. – På sikt kommer även de att vilja ha mer avancerade produkter.

Företagsförvärv tillför ingenjörskompetens

Det schweiziska företaget NSB Gas Processing ingår nu i den internationella Buschkoncernen.

Stor skärm på ny dator

En ny fältdator ska förbättra och förenkla mätning i fält lovar Trimble som lanserar nya kontrollenheten TSC7.

Överviktsoperation ökar risk för frakturer

Energibolag tar ställning i plastfrågan

Inga engångsprodukter av plast. Ett tydligt producentansvar. Styrmedel högt upp i avfallstrappan. Och att fossila utsläpp från plast belastar upphandlare av avfallsbehandlingstjänster. Det är kärnan i Öresundskrafts syn på plastfrågan.

Wargön Innovations test- och demoanläggning invigd

Nästan på dagen ett år efter att första spadtaget togs är nu Wargön Innovations test- och demoanläggning invigd.

Stjärnarkitekter i samarbete med Sveriges Byggindustrier

Vd Catharina Elmsäter-Svärd: "Nu tar vi ytterligare ett steg för att skapa en attraktiv, sund och säker byggbransch"

Nu kan du prata med MonICA

Boom för alkoholfritt öl: Upp 56 procent

Nytt sätt att förbygga infektion?

Klart med Postnords nya ordförande

USA-ambassad säljer toapapper

Brand vid Trioplast

Kraxande renhållningsarbetare…

Hon tar över på Astrazeneca

Ikaros börjar sälja städmateriel

Nu kan man panta påsar med mobilen

The Body Shop värvar vd från Adidas

Hit kommer Lidl härnäst

Se alla Företagens egna nyheter

Sänd till en kollega

0.158