Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran, 2017: Apa yang membuat kita tergerak
Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran untuk tahun 2017 telah diberikan kepada tiga ilmuwan Amerika atas penemuan mekanisme molekuler yang mengontrol ritme sirkadian, jam biologis yang mengantisipasi siklus siang/malam untuk mengoptimalkan fisiologi dan perilaku organisme.
Jeffrey C Hall (kiri), Michael Rosbash (tengah), Michael W Young (kanan). (foto file AP 2013) Drosophila melanogaster, lalat buah yang telah menjadi tempat uji genetika selama lebih dari satu abad, kembali menghasilkan buah. Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran telah diberikan kepada tiga ahli biologi molekuler Amerika yang telah menggunakan Drosophila sejak tahun 1970-an dalam karya mereka tentang ritme sirkadian, jam internal yang membuat kita tetap sinkron dengan dunia. Ini melacak rotasi Bumi, memberi tahu kita kapan harus tidur dan kapan waktunya bangun, dan mempersiapkan kita untuk tugas tubuh rutin yang kita lakukan sepanjang siang dan malam — dan untuk tantangan yang mungkin kita hadapi.
Ritme memastikan bahwa kita berada pada siaga maksimum di pertengahan pagi, yang cukup berguna apakah Anda seorang pemburu-pengumpul mencari makan atau kapten industri pada pertemuan. Ini memberikan pengaruhnya dengan cara yang tidak terlihat, juga, mengatur siklus tekanan darah dan suhu tubuh. Ini menekan pergerakan usus tepat sebelum tengah malam dan melepaskan kendalinya di pagi hari, memastikan bahwa kita tidak membangunkan diri kita sendiri selama periode tidur terlelap dan tingkat metabolisme terendah. Manusia berbagi ritme sirkadian dengan hewan, tumbuhan, jamur, dan bahkan bentuk kehidupan kuno seperti cyanobacteria — organisme sel tunggal yang berada jauh di belakang rantai evolusi sehingga mereka bahkan tidak memiliki inti sel yang jelas.
Ritme sirkadian telah diamati sejak zaman kuno — seorang kapten trireme yang mengarungi Laut Arab di bawah Alexander Agung menggambarkan nutasi daun asam. Eksperimen ilmiah pertama mengenai fenomena ini terjadi pada tahun 1729, ketika ahli kronobiologi Prancis Jean-Jacques d'Ortous de Mairan mengamati bahwa pembukaan dan penutupan harian dari touch-me-not (Mimosa pudica) tetap pada waktunya bahkan ketika tanaman disimpan. dalam kegelapan total. Itu adalah langkah pertama menuju pemahaman ilmu ritme sirkadian — wawasan bahwa itu adalah endogen, dan tidak dipicu oleh rangsangan eksternal seperti sinar matahari.
Sementara ritme sirkadian telah dipahami dan dijelaskan secara rinci, Hadiah Nobel 2017 dalam Fisiologi atau Kedokteran telah dianugerahkan kepada Jeffrey C Hall dan Michael Rosbash, rekan seumur hidup di Universitas Brandeis, dan Michael W Young dari Universitas Rockefeller, untuk memahaminya. mekanismenya — sumber utama jam biologis yang membuat kita berdetak. Seperti banyak proses kehidupan, ternyata menjadi lingkaran umpan balik negatif yang otonom. Dan itu juga tidak diidentifikasi kemarin.
Cerita dimulai pada tahun 1984, ketika Hall dan Rosbash mengisolasi 'gen periode', sebuah perusahaan yang sulit pada saat itu. Ketika mereka memenangkan Canada Gairdner International Prize untuk pekerjaan mereka pada tahun 2012, Hall mengungkapkan bahwa seorang rekan telah berkomentar bahwa itu adalah pertama kalinya sebuah gen yang terkait dengan satu fungsi diisolasi. Pada tahun 1990, ditemukan bahwa mRNA yang menghapus gen pindah dari inti sel dan mensintesis 'protein periode', yang melayang kembali ke dalam nukleus dan memblokir 'gen periode', mencegah produksi lebih lanjut. Siklus dimulai kembali ketika insiden protein periode jatuh. Urutan on-off menghasilkan gelombang seperti sinus 24 jam di tingkat protein, sesuai dengan siang dan malam. Ini adalah tik-tok jam yang menggerakkan ritme sirkadian.
Namun, meskipun ritmenya endogenik, ia terbuka untuk dikoreksi. Sebagian besar sel dalam tubuh tampaknya memilikinya, dan mereka terhubung dengan jam biologis di sistem saraf pusat ketika mereka keluar dari fase, seperti halnya komputer yang terhubung ke Internet menyinkronkan jam mereka dengan server waktu universal. Selain itu, rangsangan sensorik seperti siang hari menyinkronkan seluruh sistem dengan dunia. Orang yang benar-benar buta memiliki ritme sirkadian yang berfungsi, tetapi dengan tidak adanya koreksi eksternal atau 'entrainment', dia bisa keluar dari fase dengan dunia.
Orang dengan gangguan tidur mungkin memiliki masalah serupa — ritme sirkadian yang sedikit keluar dari fase dengan dunia luar. Jet lag adalah masalah fase bencana, dengan jam penderita tidak sinkron dengan dunia, dan cenderung berada dalam keadaan bingung sampai isyarat eksternal mengatur ulang jam tubuh. Itulah sebabnya seseorang disarankan untuk mengikuti siklus tidur tujuan sesegera mungkin.
Dalam beberapa tahun terakhir, kedokteran telah terlibat dengan pinggiran sistem pengaturan sirkadian. Penggunaan melatonin, hormon pengatur tidur yang disekresikan oleh kelenjar pineal, telah menjadi tren, dan diresepkan untuk mengatasi jet lag dan insomnia. Pentingnya kronobiologi, yang dipelopori oleh peneliti seperti Mairan, dihargai dan korelasi dapat ditemukan antara waktu pemberian obat dan efektivitasnya. Gangguan gaya hidup seperti diabetes dan penyakit kardiovaskular telah dihubungkan dengan ritme sirkadian yang tidak teratur. Dan ada kekhawatiran tentang efek metabolisme dari profesi yang secara paksa menyimpang dari ritme sirkadian normal — kru maskapai dalam bahaya, dan bisnis call center dapat secara permanen membalikkan siang dan malam pekerja.
Ini adalah keterlibatan periferal, tetapi pemahaman tentang sumber utama jam tubuh dapat memungkinkan intervensi yang lebih dalam. Dan, sementara pekerjaan Hall, Rosbash, dan Young berada di tingkat intraseluler, itu harus mengarah pada pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana jutaan jam dalam tubuh bekerja bersama. Akhirnya, ini dapat membantu untuk mengungkap sepenuhnya rahasia sistem pengaktif retikuler menaik, struktur di batang otak yang mengatur transisi antara tidur dan terjaga, diyakini sebagai pusat kesadaran dan menjawab pertanyaan manusia yang paling mendasar dengan tenang. jaminan: saya ada.
Jeffrey C Hall, 72
Memperoleh gelar doktor pada tahun 1971 di University of Washington di Seattle, adalah rekan postdoctoral di Caltech, 1971-73, bergabung dengan Brandeis University di Waltham pada tahun 1974, bergabung dengan University of Maine pada tahun 2002
Michael Rosbash, 73 tahun
Menerima gelar doktor pada tahun 1970 di MIT, dan menjadi rekan pascadoktoral di Universitas Edinburgh di Skotlandia selama tiga tahun berikutnya. Sejak tahun 1974, beliau menjadi pengajar di Brandeis University di Waltham, USA
Michael W Young, 68 tahun
Menerima gelar doktoral di University of Texas di Austin pada tahun 1975. Dari tahun 1975-77, ia adalah rekan pascadoktoral di Universitas Stanford di Palo Alto. Sejak tahun 1978, ia menjadi staf pengajar di Universitas Rockefeller di New York
ALFRED NOBEL: Orang di Balik Hadiah
Alfred Nobel, ahli kimia Swedia, insinyur, penemu, pengusaha dan dermawan, lahir di Stockholm pada 21 Oktober 1833. Pada tahun 1867, pada akhir beberapa tahun eksperimen dengan nitrogliserin kimia, dinamit yang dipatenkan Nobel, yang merevolusi pertambangan dan teknik sipil pada abad ke-19. Dia terus bekerja pada teknologi bahan peledak dan penemuan kimia lainnya dan, pada saat kematiannya pada tahun 1896, memiliki 355 paten. Nobel mendirikan dan memiliki galaksi perusahaan, termasuk, dari tahun 1894 hingga kematiannya, Bofors.
Pada tanggal 27 November 1895, Nobel menandatangani wasiat ketiga dan terakhirnya, di mana ia meninggalkan sebagian besar kekayaannya untuk pembentukan dana, bunga yang akan didistribusikan setiap tahun dalam bentuk Hadiah kepada mereka yang, selama tahun sebelumnya , akan memberikan manfaat terbesar bagi umat manusia.
Bagikan Dengan Temanmu:
