W poniedziałek (2 października) w Sztokholmie ogłoszono tegorocznych laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny. Wyróżnieni zostali trzej Amerykanie: Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash i Michael W. Young.

- Nobel jest zdecydowanie zasłużony: przynajmniej od 10 lat cały czas mówiło się i słyszało o tym, że powinien być przyznany Nobel z chronobiologii - mówi PAP dr hab. Piotr Bębas z Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego. Jak dodaje, oprócz trójki nagrodzonych naukowców, którzy dostarczyli nam najwięcej danych na temat zegara biologicznego u muszki owocowej - do Nobla typowano również Josepha Takahashiego, badacza z Northwestern Univeristy, który badania noblowskiej trójki przeniósł na poziom ssaków.

- Zegar biologiczny występuje - z bardzo małymi wyjątkami - u większości organizmów - tłumaczy dr Bębas.

- Jest to mechanizm konserwowany ewolucyjne, tzn. niemalże te sam geny - albo geny bardzo podobne - występują u większości organizmów. U zwierząt geny odpowiedzialne za działanie zegara biologicznego są niemal identyczne. Troszkę inaczej wygląda to u roślin i grzybów, choć wciąż istnieją podobieństwa - dodaje.

Jednym z głównych powodów, dla których zegarowi biologicznemu poświęca się tyle uwagi jest to, że białka produkowane przez geny zegara biologicznego regulują ekspresję innych genów.

- W hierarchii genów w komórce są one bardzo wysoko postawione - stwierdza dr Bębas. - Znaczy to, że zależy od nich przebieg bardzo wielu różnych procesów komórkowych. Wpływają one np. na funkcjonowanie protoonkogenów, czyli takich genów, które łatwo ulegają transformacji nowotworowej. Czyli u organizmów, które mają zaburzone funkcjonowanie zegara biologicznego prawdopodobieństwo rozwoju nowotworu jest dużo większe - dodaje naukowiec.

Dlatego też dużo uwagi poświęca się dziedzinie badań określanej mianem "light pollution" - czyli "zanieczyszczenia światłem". - Uważa się, że jeżeli ciągle zaburzamy funkcjonowanie naszego zegara biologicznego poprzez przebywanie w świetle w okresie, kiedy tego światła być nie powinno - czyli np. w nocy - to zwiększamy prawdopodobieństwo rozwoju pewnych nowotworów, np. nowotworu piersi u kobiet czy nowotworów prostaty u mężczyzn - tłumaczy rozmówca PAP.

Innym intensywnie eksplorowanym w ostatnim czasie tematem związanym z działaniem zegara biologicznego jest próba określenia, w jakich porach istnieje większe prawdopodobieństwo zatrucia organizmu.

- Pod kontrolą zegara biologicznego znajdują się bowiem geny odpowiedzialne za detoksykację ksenobiotyków, czyli związków, które pochodzą z zewnątrz i zatruwają organizm - tłumaczy dr Bębas. - A to ma już bezpośrednie przełożenie na skuteczniejsze stosowanie leków, ponieważ o pewnych porach doby nasz organizm będzie intensywniej metabolizował leki, a o innych porach dużo słabiej - dodaje badacz.

Po co jednak istnieje rytm dobowy? - Po to, aby realizować funkcje życiowe w najkorzystniejszych okresach - stwierdza dr Bębas. - Innymi słowy, aby organizm nie tracił energii na przeciwdziałanie czynnikom niekorzystnym. Oczywiście my jesteśmy świadomi tego, co się dzieje. Wyobraźmy sobie jednak owada, który działa instynktownie. W związku z czym to właśnie zegar informuje jego organizm, że ma on być np. nieaktywny w południe, kiedy jest dla niego za gorąco - tłumaczy badacz.

Rozmówca PAP podkreśla, że choć sami nobliści nie wykraczają w swoich badaniach poza tematykę związaną z muszką owocową, to ich uczniowie rozszerzają te badania na inne organizmy. - Idealnym przykładem jest była studentka Mike'a Younga, Amita Seghal. Choć ona sama Nobla nie dostała, to do dzisiaj ma ogromny wkład w badanie rytmów biologicznych, zarówno u muszek jak i u ssaków - mówi dr Bębas.

• NAGRODA NOBLA
• ZEGAR BIOLOGICZNY