Nobelpris för hur vår inre klocka fungerar
Årets Nobelpris i medicin går till tre amerikaner. Deras forskning förklarar hur växter, djur och människor kan ställa in sin fysiologi så att den är förberedd på dygnets olika faser.
Idag presenterade Nobelförsamlingens sekreterare Thomas Perlmann Nobelpristagarna för 2017: amerikanerna Jeffrey C Hall, Michael Rosbash och Michael W Young. De får priset för sina upptäckter av molekylära mekanismer och den cirkadiska rytmen, det vill säga vår inre klocka som anpassar kroppen efter dygnet.
En självgående inre klocka behövs för att anpassa fysiologin till dygnets olika faser. Den styr viktiga funktioner som sömn, hormonnivåer, kroppstemperatur och ämnesomsättning. Vårt välbefinnande påverkas också när kroppen under flera dagar behåller sin rytm från en annan tidzon vid jetlag.
Samma princip överallt
Årets pristagare har forskat fram hur det fungerar på genetisk nivå, genom att studera bananflugans gener. De började med att studera en gen som krävdes för bananflugans normala dygnsrytm. De kunde då visa att genen kodade för ett protein som anrikades under natten, men bröts ned till låga nivåer under dagen, skriver Nobelförsamlingen i sitt pressmeddelande.
De fann ytterligare proteiner och kunde beskriva ett självreglerande urverk i cellerna. Klockan har sedan visat sig fungera enligt samma princip i andra flercelliga organismer, inklusive i människan.
Andra forskare har tidigare kunnat visa att förändringar i en okänd gen rubbade bananflugans dygnsrytm. De kunde visa att förändringar i en okänd gen rubbade flugornas så kallade cirkadiska klocka, dygnsrytmen. Genen fick namnet period.
Ett självgående urverk
Årets pristagare fortsatte studera bananflugorna. Jeffrey Hall och Michael Rosbash samarbetade på Brandeis University i Boston och Michael Young forskade vid Rockefeller University i New York. De lyckades 1984 isolera period-genen.
Hall och Rosbash kunde sedan visa att proteinet som kodas av den genen anrikas under natten och bryts ned under dygnets ljusa timmar. Proteinet hade alltså en 24-timmarscykel.
Young fann ytterligare två gener, timeless och doubletime. Tillsammans har Nobelpristagarnas upptäckter visat principerna för hur ett självgående biologiskt urverk kan upprätthålla en cirkadisk rytm.
De har senare funnit allt fler detaljer som förklarar klockans stabilitet och funktion. Bland annat proteiner som behövs för att ljus ska kunna synkronisera klockan.
Viktigt för vår hälsa
Nu vet man att det biologiska urverket fungerar enligt samma princip i alla flercelliga organismer, inklusive människan. En stor andel av våra gener styrs av den biologiska klockan. En väl kalibrerad dygnsrytm anpassar vår biologi till dygnets olika faser och reglerar sömn, födointag, hormonnivåer, blodtryck och temperatur.
Forskning tyder på att en dåligt koordinerad inre tidsrytm ökar risken för sjukdom, till exempel vid långvarigt skiftarbete.