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2017年诺贝尔生理学或医学奖揭晓

发布时间:2018-03-21 05:34:56浏览次数:2437

2017年诺贝尔生理学或医学奖揭晓

地球上的生命早已适应了地球这颗行星的转动。很多年以来,我们已经知道包括人类在内的各种生命体体内存在一种生物钟,能帮我们预知并适应每一天的周期规律。但是这种生物钟实际上是如何运作的呢?Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash和Michael W. Young三位就对生物钟进行了探究并成功阐释其内在运作机制。他们的发现解释了植物、动物和人类是如何适应自身的生物节律并与地球的转动保持同步。
 
今年的获奖者利用果蝇作为模式生物,分离出一种能够控制日常生物节律的基因。他们通过研究证明:用这种基因编码出的一种蛋白,会在夜间不断累积,然后在白天又发生分解。此外,他们还发现这种生物过程中的其他相关蛋白成分,从而揭示细胞管理这种自我维持运行的机制。现在我们已经知道,包括人类在内的其他多细胞生命体的生物钟都是同样的运行机制。
 
凭借着非同寻常的精密性,生物钟让我们的身体适应了每一天的各种变化:它负责调节身体各种重要机能比如行为举止、荷尔蒙水平、睡眠、体温以及新陈代谢。当外部环境与生物钟发生短暂冲突时,我们的健康会受到影响,比如当我们坐飞机跨越多个时区,便会出现时差倒不过来的情况。此外,如果生活方式与生物钟要求的节律产生慢性不协调,则会影响身体各种疾病的出现。
 
我们体内的时钟

大多数生命体能够预知和适应环境的日常变化。早在18世纪,天文学家Jean Jacques d'Ortous de Mairan就研究了含羞草这种植物,他发现含羞草的叶子会在白天向着太阳打开,然后在黄昏时合拢。他好奇如果含羞草持续处于黑暗环境中会产生什么变化,之后他发现,尽管没有日光照射,含羞草的叶子每天仍然保持其正常的规律性变化(图1)。植物似乎有它们自己的生物钟。

后来,其他科学家发现不只植物,动物和人类也有生物钟帮助自身生理状态适应环境的日常变化。这种常规性适应被称为“昼夜节律”,其中“昼夜(circadian)”一词来源于拉丁文中的circa(意为“大约”dies(意为“一天”。但是,我们体内的昼夜生物钟到底如何运作仍是未解之谜。

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