كتبه: قريتشين ڤوقل وايريك ستوكستاد
٢ اوكتوبر ٢٠١٧
المترجم : ابو طه / عدنان احمد الحاجي
المقالة رقم ٤٢٣ لسنة ٢٠١٧
Timing is everything: U.S. trio earns Nobel for work on the body’s biological clock
 |
| من اليسار الى اليمين: مايكل يونغ، جيفري هل، ومايكل روزباش. |
فازت اكتشافات كيف تبقى الكائنات الحية متزامنة مع إيقاع الأرض للنهار والليل بجائزة نوبل هذا العام في مجال علم وظائف الأعضاء أو الطب.
جيفري هول Hall ومايكل روزباش من جامعة برانديس في والثام، ماساتشوستس، ومايكل يونغ Young من جامعة روكفلر في مدينة نيويورك تقاسموا الجائزة بالتساوي لعملهم على كيفية عمل العديد من الجينات معا لضبط الساعة البيولوجية الأساسية، مرمزين البروتينات التي تتراكم خلال الليل وتُفكك خلال النهار. هذه الساعات تدق داخل النباتات والفطريات ووحيدات الخلية والحيوانات. في السنوات الأخيرة، وجد الباحثون أن الساعة لا ترتبط فقط بدورة نومنا ، ولكن أيضا بلأيض ووظيفة الدماغ.
يقول تشارالامبوس كيرياكو، عالم الوراثة الجزيئية في جامعة ليستر في المملكة المتحدة: "إن الإيقاعات اليومية هي" اساسية كالتنفس ". "ليس هناك أي جانب من جوانب البيولوجيا ليست الإيقاعات اليومية مهمة له. فهي أساسية تماما بطريقة لم نتوقعها " قبل الاكتشافات التي اكتفي بها اليوم.
وقد خُمن وجود ساعة بيولوجية بالفعل في القرن الثامن عشر. في عام ١٧٢٩م، أظهر عالم الفلك الفرنسي جان جاك أورتوس دي ميران أن أوراق السنط (الميموزا)، التي تفتح عند الفجر وتغلق عند الغسق، استمرت هذه الدورة حتى في الظلام. ولكن لم تستقر فكرة الساعة الداخلية حتى القرن العشرين - في مقابل تلك التي تستجيب إلى الاشارات الخارجية كالضوء - .
تم اكتشاف الأساس الجيني للدورة الفسيولوجية اليومية لأول مرة في ذباب الفاكهة في السبعينات من القرن الماضي . سيمور بنزر ورونالد كونوبكا من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا أوجد ذباباً بطفرة جينية ساعاته البيولوجية غير طبيعية. احد الأنواع كانت ساعته معطلة، وأنماط نشاطها أصبح غير منتظمة الإيقاعات ، في حين أن طول دورة الآخرى الآن إما ١٩ ساعة أو ٢٨ ساعة. بينزر وكونوبكا أظهر ا ان الطفرات الوراثية جميعهاا قد اصابت نفس الجين، وبطرق مختلفة على ما يبدو. قاموا وباحثين آخرون ركزوا على جين يسمى بيريود period.
هال Hall وروسباش أخيرا قاما بعمل تسلسل للجين في عام ١٩٨٤م، كما فعل يونغ Young. وأظهر هال Hall وروزباش أن بروتينها، يسمى PER، ارتفع وانخفض على مدى فترة ٢٤ ساعة، وبلغ ذروته في الليل. كانوا يشكون أن الساعة كانت مدفوعة بحلقة التغذية المرتجعة feedback loop، حيث يتداخل بروتين PER مع جين ال period. (يقول يونغ في مقال إخباري عام ١٩٨٥ في محلة الساينس عن الاكتشاف): "تجعلك تحك رأسك وتتساءل عما إذا كان ذلك ممكنا".
لكي تعمل الساعة ، على بروتين PER ان يصل الى النواة. عرف الدكتور يونغ كيف حدث ذلك. في عام ١٩٩٤، اكتشف هو وزملاؤه جين ساعة الثانية، timeless الذي يسمح ل PER بدخول النواة ويوقف period من انتاج أكثر من ذلك. (نشرت ورقتهم في محلة ساينس.)
وقد وجد الباحثون منذ ذلك الحين أكثر من عشرة جينات أخرى تؤثر على الدورة. على سبيل المثال، يتم تشغيل period و timeless بالساعة التي اكتشفت في عام ١٩٩٧ من قبل جوزيف تاكاهاشي، والذي هو الآن في جامعة تكساس ساوثويسترن في دالاس، تكساس، وزملاؤه. في غضون عام، اكتشفت هذه المجموعة جزءا رئيسيا آخر من حلقة التغذية المرتجعة: عندما يدخل PER و TIM في النواة، يقوما بالحد من نشاط الساعة.
جينات الساعة مؤثرة للغاية، تؤثر على نشاط معظم الجينات الأخرى في الجسم بطريقة أو بأخرى. آليات الساعة البايلوجية تؤثر على عملية التمثيل الغذائي - كيف يستخدم جسمنا ويخزن الطاقة - وضغط الدم ودرجة حرارة الجسم والالتهاب ووظيفة الدماغ. الوقت من اليوم يمكن أن يؤثر على فعالية الأدوية وآثارها الجانبية. عدم التطابق بين الساعة البايلوجية والبيئة، على سبيل المثال نتيجة ل اضطرابات ما بعد السفر الطويل بالطائرة أو العمل بتظام النوبات ، يلعب دورا في اضطرابات المزاج بل وحتى خطر الإصابة بالسرطان.
وقال مجلس جائزة نوبل في بيانه الصحفي اليوم " منذ الاكتشافات الجوهرية التي قام بها الحائزون على الجائزة الثلاثة"، تطورت الساعة البيولوجية إلى مجال بحثي واسع النطاق ودينامي للغاية، مع انعكاسات على صحتنا ورفاهيتنا "
وجاءت الجائزة بمثابة مفاجأة تامة لواحد من الثلاثة . وقال توماس بيرلمان سكرتير لجنة نوبل للصحفيين صباح اليوم "انتم تضحكون علي".
مقدار جائزة نوبل تبلغ ٩ ملايين كرونة سويدية (1.1 مليون دولار)، والتي يشارك فيها هال وروسباش ويونغ. وارتفع المبلغ من 8 مليون كرون في العام الماضي، بزيادة قدرها 12.5٪.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق