2017년 노벨 생리의학상: 무엇이 우리를 움직이게 만드는가
2017년 노벨 생리의학상은 생체의 생리와 행동을 최적화하기 위해 낮/밤 주기를 예측하는 생물학적 시계인 생체 리듬을 제어하는 분자 메커니즘을 발견한 공로로 3명의 미국 과학자에게 돌아갔습니다.
Jeffrey C Hall(L), Michael Rosbash(C), Michael W Young(R). (2013년 AP파일 사진) 한 세기 넘게 유전학의 시험대 역할을 해온 초파리인 Drosophila melanogaster가 다시 열매를 맺었습니다. 노벨 생리의학상은 1970년대부터 초파리를 사용하여 우리를 세계와 동기화하는 내부 시계인 생체 리듬에 대한 연구에 사용한 세 명의 미국 분자 생물학자에게 돌아갔습니다. 그것은 지구의 자전을 추적하고 언제 자고 언제 일어날지 알려주고 우리가 밤낮으로 수행하는 일상적인 신체 작업과 우리가 직면할 수 있는 도전에 대해 준비합니다.
리듬은 우리가 아침 중반에 최대의 경계를 유지하도록 하며, 이는 수렵 채집인이나 회의에서 산업의 대장이든 상관없이 상당히 유용합니다. 혈압과 체온의 순환을 조절하는 등 보이지 않는 방식으로도 영향력을 행사합니다. 자정 직전에 배변을 억제하고 이른 아침에 배변을 억제하여 가장 깊은 수면과 가장 낮은 신진 대사율 기간 동안 우리가 스스로 깨어나지 않도록합니다. 인간은 동물, 식물, 균류 및 시아노박테리아와 같은 고대 생명체와 24시간 주기 리듬을 공유합니다. 단세포 유기체는 진화 사슬에서 너무 멀리 떨어져 있어 명확하게 정의된 세포 핵조차 가지고 있지 않습니다.
일주기 리듬은 고대부터 관찰되어 왔습니다. 알렉산더 대왕 휘하에서 아라비아해를 항해한 삼국의 선장은 타마린드 잎의 변화에 대해 설명했습니다. 이 현상에 관한 최초의 과학적 실험은 1729년으로 거슬러 올라갑니다. 프랑스의 시간생물학자인 Jean-Jacques d'Ortous de Mairan은 식물이 보관되어 있어도 낮 동안에 미모사 푸디카(Mimosa pudica)가 열리고 닫히는 것을 관찰했습니다. 완전한 어둠 속에서. 그것은 일주기 리듬의 과학을 이해하기 위한 첫 번째 단계였습니다. 즉, 그것이 내인성이며 햇빛과 같은 외부 자극에 의해 유발되지 않는다는 통찰력입니다.
일주기 리듬이 자세히 이해되고 설명되었지만, 2017년 노벨 생리의학상은 Brandeis University의 평생 동료인 Jeffrey C Hall과 Michael Rosbash, Rockefeller University의 Michael W Young에게 수여되었습니다. 우리를 똑딱거리게 하는 생물학적 시계의 태동입니다. 삶의 많은 과정과 마찬가지로 자율적인 부정적인 피드백 루프로 판명됩니다. 그리고 어제도 확인되지 않았습니다.
이야기는 1984년 Hall과 Rosbash가 당시 어려운 사업이었던 '기간 유전자'를 분리하면서 시작되었습니다. 그들이 2012년 그들의 작업으로 Canada Gairdner International Prize를 수상했을 때 Hall은 동료가 단일 기능과 관련된 유전자가 분리된 것은 이번이 처음이라고 말했다고 밝혔습니다. 1990년에 유전자에 적힌 mRNA가 세포핵 밖으로 이동하여 '주기 단백질'을 합성하는데, 이 단백질이 핵으로 다시 흘러들어가 '주기 유전자'를 차단하여 더 이상의 생산을 방해한다는 것이 밝혀졌습니다. 주기 단백질의 발생률이 떨어지면서 사이클이 다시 시작되었습니다. 온-오프 시퀀스는 낮과 밤에 해당하는 단백질 수준에서 24시간 동파를 생성했습니다. 이것은 24시간 주기 리듬에 동력을 공급하는 시계의 똑딱똑딱입니다.
그러나 리듬은 내인성이지만 수정될 수 있습니다. 신체의 대부분의 세포는 그것을 가지고 있는 것으로 보이며, 인터넷에 연결된 컴퓨터가 자신의 시계를 세계 시간 서버와 동기화하는 방식으로 위상이 틀릴 때 중추 신경계의 생물학적 시계와 연결됩니다. 또한 일광과 같은 감각 자극은 전체 시스템을 세상과 동기화합니다. 완전한 시각 장애인은 일주기 리듬이 작동하지만 외부 수정이나 '동행'이 없으면 세상과 위상이 다를 수 있습니다.
수면 장애가 있는 사람들은 비슷한 문제를 가질 수 있습니다. 즉, 외부 세계와 약간 위상이 다른 24시간 주기 리듬입니다. 시차로 인한 피로는 고통받는 시간이 세상과 동기화되지 않는 치명적인 단계 문제이며 외부 신호가 신체의 시계를 재설정할 때까지 혼란 상태에 있을 가능성이 높습니다. 그렇기 때문에 가능한 한 빨리 목적지의 수면 주기를 따르는 것이 좋습니다.
최근 몇 년 동안 의학은 24시간 주기 조절 시스템의 주변부에 관여했습니다. 송과선에서 분비되는 수면 관리 호르몬인 멜라토닌의 사용이 유행이 되었고, 시차로 인한 피로와 불면증을 관리하기 위해 처방됩니다. Mairan과 같은 연구원들이 개척한 연대기생물학의 중요성을 인식하고 있으며 의약품 투여 시기와 그 효과 사이의 상관관계를 발견할 수 있습니다. 당뇨병 및 심혈관 질환과 같은 생활 습관 장애는 무질서한 일주기 리듬과 관련이 있습니다. 그리고 정상적인 일주기 리듬에서 강제로 벗어나는 직업의 신진 대사 효과에 대한 우려가 있습니다. 항공사 승무원은 위험에 처해 있으며 콜센터 비즈니스는 직원의 낮과 밤을 영구적으로 바꿀 수 있습니다.
이것은 주변부 교전이지만 신체 시계의 태엽에 대한 이해는 더 깊은 개입을 허용할 수 있습니다. 그리고 Hall, Rosbash 및 Young의 작업은 세포 내 수준이지만 신체의 수백만 개의 시계가 함께 작동하는 방식에 대한 더 나은 이해로 이어질 것입니다. 결국, 그것은 수면과 각성 사이의 전환을 조절하는 뇌간의 구조인 상승 망상 활성화 시스템의 비밀을 완전히 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다. 확신: 나는 존재한다.
제프리 C 홀, 72
1971년 시애틀의 워싱턴 대학교에서 박사 학위를 받았고, 1971-73년에는 Caltech에서 박사후 연구원으로 재직했습니다.
마이클 로스배시, 73
1970년 MIT에서 박사 학위를 받았고 스코틀랜드 에든버러 대학교에서 3년 간 박사후 연구원으로 재직했다. 1974년부터 미국 Waltham에 있는 Brandeis University에서 교수로 재직하고 있습니다.
마이클 W 영, 68
1975년 오스틴에 있는 텍사스 대학교에서 박사 학위를 받았습니다. 1975-77년에는 팔로 알토에 있는 스탠포드 대학교에서 박사후 연구원으로 있었습니다. 1978년부터 뉴욕 록펠러 대학교 교수로 재직
알프레드 노벨: 수상 뒤에 숨은 남자
스웨덴의 화학자, 엔지니어, 발명가, 사업가 및 박애주 의자인 Alfred Nobel은 1833년 10월 21일 스톡홀름에서 태어났습니다. 1867년, 화학 니트로글리세린에 대한 몇 년간의 실험 끝에 광업과 토목 공학에 혁명을 일으킨 노벨 특허 다이너마이트가 탄생했습니다. 19세기에. 그는 계속해서 폭발물 기술 및 기타 화학 발명품을 연구했으며 1896년 사망할 때까지 355개의 특허를 보유했습니다. 노벨은 1894년부터 죽을 때까지 보포스(Bofors)를 포함하여 은하계의 회사를 설립하고 소유했습니다.
1895년 11월 27일, 노벨은 세 번째이자 마지막 유언장에 서명했습니다. 이 유언장에는 재산의 대부분을 기금 설립에 남겼습니다. 이 유언장에 대한 이자는 매년 상금의 형태로 전년도에 , 인류에게 가장 큰 혜택을 주었을 것입니다.
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