झोपेचे विज्ञान: वैद्यकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक का देण्यात आले. जीवशास्त्र किंवा वैद्यकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक सर्काडियन रिदमच्या यंत्रणेच्या शोधासाठी वैद्यकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक देण्यात आले.

पृथ्वीवरील जीवन एक लय पाळते जे स्वतःभोवती आणि सूर्याभोवती ग्रहाचे परिभ्रमण सेट करते. बहुतेक सजीवांमध्ये अंतर्गत "घड्याळे" असतात - अशी यंत्रणा जी त्यांना या लयनुसार जगू देते. हॉल, रोसबॅश आणि यंग यांनी पिंजऱ्यात पाहिले आणि जैविक घड्याळ कसे कार्य करते ते पाहिले.

ड्रोसोफिला माशी मॉडेल जीव म्हणून काम करतात. आनुवंशिकशास्त्रज्ञांनी कीटकांच्या जीवनाची लय नियंत्रित करणारे जनुक ओळखण्यास व्यवस्थापित केले आहे. असे दिसून आले की ते एक प्रोटीन एन्कोड करते जे रात्रीच्या वेळी पेशींमध्ये जमा होते आणि दिवसा हळू हळू वापरले जाते. नंतर, सर्कॅडियन तालांच्या नियमनात गुंतलेली आणखी अनेक प्रथिने सापडली. जीवशास्त्रज्ञांना आता हे स्पष्ट झाले आहे की दैनंदिन नियमन करणारी यंत्रणा वनस्पतीपासून मानवापर्यंत सर्व सजीवांमध्ये समान आहे. ही यंत्रणा क्रियाकलाप, संप्रेरक पातळी, शरीराचे तापमान आणि चयापचय नियंत्रित करते, जे दिवसाच्या वेळेनुसार बदलते. हॉल, रोसबॅश आणि यंगच्या शोधानंतर, "जैविक घड्याळ" द्वारे सेट केलेल्या जीवनशैलीतील अचानक किंवा सतत विचलन आरोग्यासाठी किती धोकादायक असू शकतात यावर बराच डेटा समोर आला आहे.

सजीव प्राण्यांमध्ये “वेळेची जाणीव” असल्याचा पहिला पुरावा १८व्या शतकात दिसून आला: त्यानंतर फ्रेंच निसर्गशास्त्रज्ञ जीन जॅक डी'होर्टू डी मायरन यांनी दाखवून दिले की मिमोसा सकाळच्या वेळी फुले उघडत राहतो आणि संध्याकाळी बंद होतो. चोवीस तास अंधार. पुढील संशोधनात असे दिसून आले की केवळ वनस्पतीच दिवसाची वेळ ओळखत नाहीत, तर मनुष्यांसह प्राणी देखील ओळखतात. दिवसा शारीरिक निर्देशक आणि वर्तनातील नियतकालिक बदलांना लॅटिनमधून सर्कॅडियन लय म्हणतात. सुमारे- मंडळ आणि मरतो- दिवस.

गेल्या शतकाच्या 70 च्या दशकात, सेमोर बेन्झर आणि त्याचा विद्यार्थी रोनाल्ड कोनोप्का यांना ड्रोसोफिलामध्ये सर्कॅडियन लय नियंत्रित करणारे जनुक सापडले आणि त्याचा कालावधी परिभाषित केला. 1984 मध्ये, बोस्टनमधील ब्रँडेलिस विद्यापीठात काम करणारे जेफ्री हॉल आणि मायकेल रोसबॅश आणि न्यूयॉर्कच्या रॉकफेलर विद्यापीठात मायकेल यंग यांनी जनुक वेगळे केले. कालावधी, आणि नंतर हॉल आणि रोसबॅश यांनी शोधून काढले की त्यात एन्कोड केलेले प्रथिने, PER, काय करते - आणि ते रात्री सेलमध्ये जमा होते आणि दिवसभर घालवले जाते, म्हणून तुम्ही दिवसाच्या वेळेचा त्याच्या एकाग्रतेद्वारे न्याय करू शकता.

हॉल आणि रोसबॅश यांनी सुचविल्याप्रमाणे ही प्रणाली स्वतःचे नियमन करते: पीईआर प्रथिने पीरियड जनुकाची क्रिया अवरोधित करते, म्हणून प्रथिने संश्लेषण त्वरीत थांबते जेव्हा ते जास्त असते आणि प्रथिने वापरल्या जातात तेव्हा ते पुन्हा सुरू होते. प्रथिने सेल न्यूक्लियसमध्ये कसे प्रवेश करतात या प्रश्नाचे उत्तर देणे बाकी आहे - शेवटी, केवळ तेथेच ते जनुकाच्या क्रियाकलापांवर प्रभाव टाकू शकते.

1994 मध्ये, यंगने सर्कॅडियन रिदम्ससाठी महत्त्वाचा दुसरा जीन शोधला, कालातीत, जो टीआयएम प्रोटीनला एन्कोड करतो, जे पीईआर प्रोटीनला अणु झिल्ली ओलांडण्यास मदत करते आणि पीरियड जनुक अवरोधित करते. आणखी एक जनुक दुहेरी वेळ, डीबीटी प्रोटीनसाठी जबाबदार असल्याचे निष्पन्न झाले, जे पीईआर प्रोटीनचे संचय मंद करते - जेणेकरून त्याचे संश्लेषण आणि त्यांच्या दरम्यान विराम देण्याचे चक्र 24 तास टिकते. त्यानंतरच्या वर्षांमध्ये, इतर अनेक जीन्स आणि प्रथिने शोधण्यात आली - "जैविक घड्याळ" च्या सूक्ष्म यंत्रणेचे काही भाग, ज्यात आपल्याला "हात वारा" करण्याची परवानगी देतात - प्रथिने ज्यांची क्रिया प्रकाशावर अवलंबून असते.

सर्कॅडियन लय आपल्या शरीराच्या जीवनातील विविध पैलूंचे नियमन करतात, ज्यात अनुवांशिक स्तराचा समावेश होतो: काही जनुके रात्री अधिक सक्रिय असतात, काही दिवसा. 2017 च्या विजेत्यांच्या शोधांबद्दल धन्यवाद, सर्कॅडियन रिदम्सचे जीवशास्त्र एक व्यापक वैज्ञानिक विषयात वाढले आहे; दरवर्षी, मानवांसह विविध प्रजातींमध्ये “जैविक घड्याळ” कसे कार्य करते याबद्दल डझनभर वैज्ञानिक पेपर्स लिहिले जातात.

शरीरशास्त्र किंवा वैद्यकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक. यूएसए मधील शास्त्रज्ञांचा एक गट त्याचे मालक बनला. मायकेल यंग, ​​जेफ्री हॉल आणि मायकेल रोसबॅश यांना सर्कॅडियन लय नियंत्रित करणाऱ्या आण्विक यंत्रणेच्या शोधासाठी हा पुरस्कार मिळाला.

अल्फ्रेड नोबेलच्या मृत्युपत्रानुसार, या क्षेत्रात "जो कोणी महत्त्वाचा शोध लावतो त्याला" हा पुरस्कार दिला जातो. TASS-DOSSIER च्या संपादकांनी हे पारितोषिक आणि त्याचे विजेते प्रदान करण्याच्या प्रक्रियेबद्दल साहित्य तयार केले आहे.

पुरस्कार प्रदान करणे आणि उमेदवारांना नामनिर्देशित करणे

स्टॉकहोम येथे असलेल्या कॅरोलिंस्का संस्थेची नोबेल असेंब्ली हे पारितोषिक देण्यास जबाबदार आहे. असेंब्लीमध्ये संस्थेच्या 50 प्राध्यापकांचा समावेश आहे. नोबेल समिती ही त्याची कार्य संस्था आहे. त्यात तीन वर्षांसाठी विधानसभा सदस्यांमधून निवडून आलेल्या पाच लोकांचा समावेश असतो. समितीने निवडलेल्या उमेदवारांवर चर्चा करण्यासाठी विधानसभा वर्षातून अनेक वेळा भेटते आणि ऑक्टोबरच्या पहिल्या सोमवारी बहुसंख्य मतांनी विजेत्याची निवड करते.

विविध देशांतील शास्त्रज्ञांना पुरस्कारासाठी नामांकन करण्याचा अधिकार आहे, ज्यामध्ये कॅरोलिंस्का संस्थेच्या नोबेल असेंब्लीचे सदस्य आणि शरीरविज्ञान आणि वैद्यकशास्त्र आणि रसायनशास्त्रातील नोबेल पारितोषिकांच्या धारकांचा समावेश आहे, ज्यांना नोबेल समितीकडून विशेष आमंत्रण मिळाले आहे. सप्टेंबरपासून पुढील वर्षाच्या 31 जानेवारीपर्यंत उमेदवारांना प्रस्तावित केले जाऊ शकते. 2017 मध्ये या पुरस्कारासाठी 361 लोक इच्छुक आहेत.

विजेते

1901 पासून हा पुरस्कार दिला जात आहे. प्रथम पारितोषिक विजेते जर्मन चिकित्सक, सूक्ष्मजीवशास्त्रज्ञ आणि इम्युनोलॉजिस्ट एमिल ॲडॉल्फ वॉन बेहरिंग होते, ज्यांनी डिप्थीरियाविरूद्ध लसीकरणाची पद्धत विकसित केली. 1902 मध्ये मलेरियाचा अभ्यास करणाऱ्या रोनाल्ड रॉस (ग्रेट ब्रिटन) यांना हा पुरस्कार देण्यात आला; 1905 मध्ये - रॉबर्ट कोच (जर्मनी), ज्याने क्षयरोगाच्या कारक घटकांचा अभ्यास केला; 1923 मध्ये - फ्रेडरिक बँटिंग (कॅनडा) आणि जॉन मॅक्लिओड (ग्रेट ब्रिटन) ज्यांनी इन्सुलिनचा शोध लावला; 1924 मध्ये - इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफीचे संस्थापक, विलेम एइन्थोव्हेन (हॉलंड); 2003 मध्ये, पॉल लॉटरबर (यूएसए) आणि पीटर मॅन्सफिल्ड (यूके) यांनी चुंबकीय अनुनाद इमेजिंगची पद्धत विकसित केली.

कॅरोलिंस्का इन्स्टिट्यूटच्या नोबेल समितीच्या मते, पेनिसिलिनचा शोध लावणाऱ्या अलेक्झांडर फ्लेमिंग, अर्नेस्ट चेन आणि हॉवर्ड फ्लोरे (ग्रेट ब्रिटन) यांना दिलेला 1945 चा सर्वात प्रसिद्ध पुरस्कार अजूनही आहे. काही शोध कालांतराने त्यांचे महत्त्व गमावून बसले आहेत. त्यापैकी लोबोटॉमी पद्धत आहे, जी मानसिक आजाराच्या उपचारात वापरली जाते. पोर्तुगीज अँटोनियो एगास-मोनिझ यांना 1949 मध्ये त्याच्या विकासासाठी पारितोषिक मिळाले.

2016 मध्ये, जपानी जीवशास्त्रज्ञ योशिनोरी ओहसुमी यांना “ऑटोफॅजीच्या यंत्रणेचा शोध लावल्याबद्दल” (कोषातील अनावश्यक सामग्रीवर प्रक्रिया करण्याची प्रक्रिया) हा पुरस्कार देण्यात आला.

नोबेल वेबसाइटनुसार, आज पारितोषिक विजेत्यांच्या यादीत 12 महिलांसह 211 लोक आहेत. विजेत्यांमध्ये आमचे दोन देशबांधव आहेत: फिजियोलॉजिस्ट इव्हान पावलोव्ह (1904; पाचक शरीरविज्ञान क्षेत्रातील कामासाठी) आणि जीवशास्त्रज्ञ आणि पॅथॉलॉजिस्ट इल्या मेकनिकोव्ह (1908; प्रतिकारशक्तीवरील संशोधनासाठी).

आकडेवारी

1901-2016 मध्ये, शरीरविज्ञान किंवा वैद्यकशास्त्रातील पारितोषिक 107 वेळा देण्यात आले (1915-1918, 1921, 1925, 1940-1942 मध्ये, कॅरोलिंस्का इन्स्टिट्यूटची नोबेल असेंब्ली विजेते निवडण्यात अक्षम होती). 32 वेळा बक्षीस दोन विजेते आणि 36 वेळा तीनमध्ये विभागले गेले. विजेत्यांचे सरासरी वय 58 वर्षे आहे. सर्वात धाकटा कॅनेडियन फ्रेडरिक बँटिंग आहे, ज्यांना 1923 मध्ये वयाच्या 32 व्या वर्षी पारितोषिक मिळाले होते, सर्वात मोठे 87 वर्षीय अमेरिकन फ्रान्सिस पेटन रोज (1966) होते.

वार्षिक नोबेल सप्ताहाची सुरुवात सोमवारी स्टॉकहोममध्ये शरीरविज्ञान किंवा वैद्यकशास्त्रातील पारितोषिक विजेत्यांच्या घोषणेने झाली. या वर्गात 2017 चे पारितोषिक मायकेल रोसबॅश आणि मायकेल यंग या संशोधकांना देण्यात आले.

सर्कॅडियन लय नियंत्रित करणाऱ्या आण्विक यंत्रणेचा शोध - दिवस आणि रात्र बदलण्याशी संबंधित विविध जैविक प्रक्रियांच्या तीव्रतेतील चक्रीय चढउतार.

पृथ्वीवरील जीवन ग्रहाच्या परिभ्रमणाशी जुळवून घेत आहे. हे बर्याच काळापासून स्थापित केले गेले आहे की वनस्पतीपासून मानवांपर्यंत सर्व सजीवांमध्ये एक जैविक घड्याळ आहे जे शरीराला दिवसा वातावरणात होणाऱ्या बदलांशी जुळवून घेण्यास अनुमती देते. या क्षेत्रातील पहिली निरीक्षणे आपल्या युगाच्या सुरूवातीस केली गेली आणि 18 व्या शतकात अधिक सखोल संशोधन सुरू झाले.

20 व्या शतकापर्यंत, वनस्पती आणि प्राण्यांच्या सर्कॅडियन लयचा पूर्णपणे अभ्यास केला गेला होता, परंतु "अंतर्गत घड्याळ" कसे कार्य करते हे एक गुप्त राहिले. हे रहस्य अमेरिकन आनुवंशिकशास्त्रज्ञ आणि क्रोनोबायोलॉजिस्ट हॉल, रोसबॅश आणि यंग यांनी शोधून काढले.

फळ माशी संशोधनासाठी एक मॉडेल जीव बनले. संशोधकांच्या एका संघाने त्यांच्यामध्ये जैविक लय नियंत्रित करणारे जनुक शोधण्यात व्यवस्थापित केले.

शास्त्रज्ञांना असे आढळून आले आहे की हे जनुक एक प्रोटीन एन्कोड करते जे रात्रीच्या वेळी पेशींमध्ये जमा होते आणि दिवसा नष्ट होते.

त्यानंतर, त्यांनी "सेल्युलर घड्याळ" च्या स्वयं-नियमनासाठी जबाबदार असलेले इतर घटक ओळखले आणि सिद्ध केले की जैविक घड्याळ मानवांसह इतर बहुसेल्युलर जीवांमध्येही अशाच प्रकारे कार्य करते.

आपली अंतर्गत घड्याळे दिवसाच्या पूर्णपणे भिन्न वेळेनुसार आपल्या शरीरविज्ञानाशी जुळवून घेतात. आपले वर्तन, झोप, चयापचय, शरीराचे तापमान आणि हार्मोन्सची पातळी त्यांच्यावर अवलंबून असते. जेव्हा आंतरिक घड्याळ आणि वातावरण यांच्या कार्यामध्ये तफावत असते तेव्हा आपले कल्याण बिघडते. अशा प्रकारे, निद्रानाश, थकवा आणि डोकेदुखीसह टाइम झोनमध्ये अचानक बदल झाल्यास शरीर प्रतिक्रिया देते. अनेक दशकांपासून रोगांच्या आंतरराष्ट्रीय वर्गीकरणामध्ये जेट लॅगचा समावेश करण्यात आला आहे. जीवनशैली आणि शरीराद्वारे ठरविलेल्या तालांमधील विसंगतीमुळे अनेक रोग होण्याचा धोका वाढतो.

18 व्या शतकात फ्रेंच खगोलशास्त्रज्ञ जीन-जॅक डी मेरान यांनी अंतर्गत घड्याळांसह प्रथम दस्तऐवजीकरण केलेले प्रयोग केले. त्याने शोधून काढले की मिमोसाची पाने रात्रीच्या वेळी गळतात आणि सकाळी पुन्हा पसरतात. जेव्हा डी मेरानने प्रकाशात प्रवेश न करता वनस्पती कशी वागेल याची चाचणी घेण्याचे ठरविले, तेव्हा असे दिसून आले की प्रकाशाची पर्वा न करता मिमोसाची पाने पडली आणि वाढली - या घटना दिवसाच्या बदलांशी संबंधित होत्या.

त्यानंतर, शास्त्रज्ञांना असे आढळून आले की इतर सजीवांमध्ये देखील अशाच घटना आहेत ज्या शरीराला दिवसाच्या परिस्थितीत बदल घडवून आणतात.

त्यांना सर्कॅडियन लय म्हणतात, सर्का - "आजूबाजूला" आणि मरतो - "दिवस" ​​या शब्दांवरून. 1970 च्या दशकात, भौतिकशास्त्रज्ञ आणि आण्विक जीवशास्त्रज्ञ सेमोर बेन्झर यांनी सर्काडियन लय नियंत्रित करणारे जनुक ओळखले जाऊ शकते की नाही यावर विचार केला. त्याने हे करण्यात व्यवस्थापित केले, जनुकाला कालावधी असे नाव देण्यात आले, परंतु नियंत्रण यंत्रणा अज्ञात राहिली.

1984 मध्ये, हॉल, रॉयबॅश आणि यंग यांनी त्याला ओळखले.

त्यांनी आवश्यक जनुक वेगळे केले आणि ते दिवसाच्या वेळेनुसार पेशींमध्ये (PER) संबंधित प्रथिने जमा होण्याच्या आणि नष्ट होण्याच्या प्रक्रियेस जबाबदार असल्याचे आढळले.

संशोधकांसाठी पुढील कार्य म्हणजे सर्कॅडियन चढउतार कसे उद्भवतात आणि राखले जातात हे समजून घेणे. हॉल आणि रोसबॅश यांनी असे सुचवले की प्रथिने जमा होण्यामुळे जनुकांना काम करण्यापासून रोखले जाते, ज्यामुळे पेशींमधील प्रथिनांचे प्रमाण नियंत्रित होते.

तथापि, जनुकाच्या ऑपरेशनमध्ये अडथळा आणण्यासाठी, सायटोप्लाझममध्ये तयार होणारे प्रथिने सेल न्यूक्लियसमध्ये पोहोचले पाहिजे, जेथे अनुवांशिक सामग्री स्थित आहे. असे दिसून आले की PER खरोखरच रात्रीच्या मध्यवर्ती भागामध्ये समाकलित होते, परंतु ते तेथे कसे पोहोचते?

1994 मध्ये, यंगने दुसरे जीन शोधले, कालातीत, जे प्रथिने TIM एन्कोड करते, जे सामान्य सर्कॅडियन लयसाठी आवश्यक आहे.

त्याला आढळले की जेव्हा TIM PER ला जोडते तेव्हा ते सेल न्यूक्लियसमध्ये प्रवेश करण्यास सक्षम असतात, जेथे ते फीडबॅक इनहिबिशनद्वारे पीरियड जनुक अवरोधित करतात.

पण काही प्रश्न अजूनही अनुत्तरीतच राहिले. उदाहरणार्थ, सर्केडियन दोलनांची वारंवारता कशाने नियंत्रित केली? त्यानंतर यंगने दुसरे जनुक शोधले, डबलटाइम, जे डीबीटी प्रोटीनच्या निर्मितीसाठी जबाबदार आहे, ज्यामुळे पीईआर प्रथिने जमा होण्यास विलंब झाला. या सर्व शोधांमुळे 24 तासांच्या दैनंदिन चक्रात दोलन कसे जुळवून घेतले जातात हे समजण्यास मदत झाली.

त्यानंतर, हॉल, रॉयबॅश आणि यंग यांनी आणखी अनेक शोध लावले ज्यांनी मागील शोधांना पूरक आणि परिष्कृत केले.

उदाहरणार्थ, त्यांनी पीरियड जीनच्या सक्रियतेसाठी आवश्यक असलेली अनेक प्रथिने ओळखली आणि अंतर्गत घड्याळ प्रकाशासह समक्रमित करण्याची यंत्रणा देखील उघड केली.

या क्षेत्रातील नोबेल पारितोषिकासाठी बहुधा उमेदवार हे व्हायरोलॉजिस्ट युआन चांग आणि त्यांचे पती, एक ऑन्कोलॉजिस्ट होते, ज्यांनी कापोसीच्या सारकोमाशी संबंधित नागीण व्हायरस प्रकार 8 शोधला; प्रोफेसर लुईस कँटले, ज्यांनी फॉस्फोइनोसिटाइड 3-किनेज एन्झाईम्सचे सिग्नलिंग मार्ग शोधले आणि ट्यूमरच्या वाढीमध्ये त्यांच्या भूमिकेचा अभ्यास केला आणि प्रोफेसर, ज्यांनी ब्रेन इमेजिंग पद्धतींद्वारे मिळवलेल्या डेटाच्या विश्लेषणात मोठे योगदान दिले.

2016 मध्ये, जपानी योशिनोरी ओहसुमीने ऑटोफॅजीच्या यंत्रणेचा शोध लावल्याबद्दल बक्षीस जिंकले - इंट्रासेल्युलर कचऱ्याचे ऱ्हास आणि पुनर्वापर करण्याची प्रक्रिया.

2 ऑक्टोबर 2017 रोजी, नोबेल समितीने शरीरशास्त्र किंवा वैद्यकशास्त्रातील 2017 नोबेल पारितोषिक विजेत्यांची नावे जाहीर केली. 9 दशलक्ष स्वीडिश क्रोनर अमेरिकन जीवशास्त्रज्ञ जेफ्री सी. हॉल, मायकेल रोसबॅश आणि मायकेल डब्ल्यू. यंग यांनी त्यांच्या जैविक घड्याळाच्या आण्विक यंत्रणेच्या शोधासाठी, म्हणजेच जीवांच्या जीवनातील अंतहीन वळण असलेल्या सर्केडियन लयच्या शोधासाठी समान प्रमाणात विभागले जातील. मानव

कोट्यवधी वर्षांपासून, जीवनाने ग्रहाच्या परिभ्रमणाशी जुळवून घेतले आहे. हे बर्याच काळापासून ज्ञात आहे की आपल्याकडे अंतर्गत जैविक घड्याळ आहे जे दिवसाच्या वेळेचा अंदाज घेते आणि अनुकूल करते. संध्याकाळी मला झोपायचे आहे आणि सकाळी मला उठायचे आहे. हार्मोन्स एका वेळापत्रकानुसार काटेकोरपणे रक्तामध्ये सोडले जातात आणि व्यक्तीची क्षमता/वर्तन - समन्वय, प्रतिक्रियेची गती - देखील दिवसाच्या वेळेवर अवलंबून असते. पण हे अंतर्गत घड्याळ कसे काम करते?

जैविक घड्याळाच्या शोधाचे श्रेय फ्रेंच खगोलशास्त्रज्ञ जीन-जॅक डी मेरान यांना दिले जाते, ज्यांनी 18 व्या शतकात पाहिले की मिमोसाची पाने दिवसा सूर्याकडे उघडतात आणि रात्री बंद होतात. अंधारात ठेवल्यास वनस्पती कशी वागेल असा प्रश्न त्याला पडला. असे दिसून आले की अंधारातही, मिमोसाने योजनेचे अनुसरण केले - असे होते की त्याच्याकडे अंतर्गत घड्याळ आहे.

नंतर, असे बायोरिदम इतर वनस्पती, प्राणी आणि मानवांमध्ये आढळले. ग्रहावरील जवळजवळ सर्व सजीव सूर्यावर प्रतिक्रिया देतात: सर्कॅडियन लय पृथ्वीवरील जीवनात, ग्रहावरील सर्व जीवनाच्या चयापचयमध्ये घट्ट बांधली जाते. पण ही यंत्रणा कशी काम करते हे एक गूढच राहिले.

नोबेल पारितोषिक विजेत्यांनी फळांच्या माशांमधील दैनंदिन जैविक लय नियंत्रित करणारे जनुक वेगळे केले (सामान्य पूर्वजांच्या उपस्थितीमुळे मानव आणि माशांमध्ये अनेक सामान्य जीन्स असतात). त्यांनी 1984 मध्ये त्यांचा पहिला शोध लावला. शोधलेल्या जनुकाला नाव देण्यात आले कालावधी.

जीन कालावधी PER प्रोटीन एन्कोड करते, जे रात्री पेशींमध्ये जमा होते आणि दिवसा नष्ट होते. PER प्रोटीन एकाग्रता 24-तासांच्या वेळापत्रकानुसार सर्कॅडियन लयनुसार बदलते.

त्यानंतर त्यांनी प्रथिनांचे अतिरिक्त घटक ओळखले आणि सर्कॅडियन रिदमची स्वयं-टिकाऊ इंट्रासेल्युलर यंत्रणा पूर्णपणे उघड केली - या अनोख्या प्रतिसादात, पीईआर प्रोटीन जनुकांच्या क्रियाकलापांना अवरोधित करते. कालावधी, म्हणजे, PER स्वतःचे संश्लेषण अवरोधित करते, परंतु दिवसभरात हळूहळू खंडित होते (वरील आकृती पहा). ही एक स्वयंपूर्ण अविरतपणे पळवाट काढणारी यंत्रणा आहे. हे इतर बहुपेशीय जीवांमध्ये समान तत्त्वावर कार्य करते.

जनुक, संबंधित प्रथिने आणि अंतर्गत घड्याळाची एकूण यंत्रणा शोधल्यानंतर, कोडेचे आणखी काही तुकडे गहाळ झाले. शास्त्रज्ञांना माहित होते की PER प्रोटीन रात्रीच्या वेळी सेल न्यूक्लियसमध्ये जमा होते. त्यांना हे देखील माहित होते की संबंधित mRNA साइटोप्लाझममध्ये तयार होतो. हे प्रथिने सायटोप्लाझममधून सेल न्यूक्लियसमध्ये कसे येतात हे स्पष्ट नव्हते. 1994 मध्ये, मायकेल यंगने आणखी एक जनुक शोधला कालातीत, जे TIM प्रथिने एन्कोड करते, जे अंतर्गत घड्याळाच्या सामान्य कार्यासाठी देखील आवश्यक आहे. त्याने हे सिद्ध केले की जर TIM PER ला जोडले तर प्रथिनांची जोडी सेल न्यूक्लियसमध्ये प्रवेश करू शकते, जिथे ते जनुकीय क्रियाकलाप अवरोधित करतात. कालावधी, अशा प्रकारे PER प्रोटीन उत्पादनाचे अंतहीन चक्र बंद होते.

हे दिसून येते की ही यंत्रणा आपल्या अंतर्गत घड्याळाला दिवसाच्या वेळेस उत्कृष्ट अचूकतेसह अनुकूल करते. हे मानवी वर्तन, संप्रेरक पातळी, झोप, शरीराचे तापमान आणि चयापचय यासह शरीराच्या विविध गंभीर कार्यांचे नियमन करते. बाह्य परिस्थिती आणि त्याच्या अंतर्गत जैविक घड्याळात तात्पुरती तफावत असल्यास एखाद्या व्यक्तीला अस्वस्थ वाटते, उदाहरणार्थ, वेगवेगळ्या टाइम झोनमध्ये लांबचा प्रवास करताना. जीवनशैली आणि शारीरिक घड्याळ यांच्यातील दीर्घकालीन विसंगती मधुमेह, लठ्ठपणा, कर्करोग आणि हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी रोगांसह विविध रोगांच्या वाढीव जोखमीशी संबंधित असल्याचे देखील पुरावे आहेत.

नंतर मायकेल यंगने दुसरे जनुक ओळखले दुहेरी वेळ, डीबीटी प्रोटीन एन्कोडिंग, जे सेलमध्ये PER प्रथिने जमा होण्यास मंद करते आणि शरीराला 24-तासांच्या दिवसाशी अधिक अचूकपणे समायोजित करण्यास अनुमती देते.

त्यानंतरच्या वर्षांमध्ये, वर्तमान नोबेल विजेत्यांनी सर्कॅडियन लयमध्ये इतर आण्विक घटकांच्या सहभागाबद्दल अधिक तपशीलवार प्रकाश टाकला आहे; त्यांना अतिरिक्त प्रथिने सापडली आहेत जी जनुक सक्रियतेमध्ये गुंतलेली आहेत. कालावधी, आणि प्रकाश जैविक घड्याळाला बाह्य पर्यावरणीय परिस्थितींशी समक्रमित करण्यास कशी मदत करते याची यंत्रणा देखील शोधून काढली.

डावीकडून उजवीकडे: मायकेल रोझबॅश, मायकेल यंग, ​​जेफ्री हॉल

अंतर्गत घड्याळ यंत्रणेचे संशोधन पूर्ण झाले नाही. आम्हाला फक्त यंत्रणेचे मुख्य भाग माहित आहेत. सर्कॅडियन बायोलॉजी - अंतर्गत घड्याळ आणि सर्कॅडियन लयचा अभ्यास - हे संशोधनाचे एक वेगळे वेगाने विकसित होणारे क्षेत्र म्हणून उदयास आले आहे. आणि हे सर्व तीन वर्तमान नोबेल पारितोषिक विजेत्यांमुळे घडले.

सर्काडियन रिदम्सच्या आण्विक यंत्रणेला नोबेल पारितोषिक दिले जाईल अशी तज्ञ अनेक वर्षांपासून चर्चा करीत आहेत - आणि आता ही घटना शेवटी घडली आहे.