Nobel Y học- vinh danh cơ chế phân tử kiểm soát nhịp sinh học

Cả 3 nhà khoa học hiện đang sống và làm việc tại Mỹ. Họ đã bỏ công nghiên cứu công trình y học xác định nhịp sinh học của cơ thể, giúp cơ thể dự đoán, thích nghi với nhịp sống hàng ngày. Mặc dù , trước đây người ta đã cho biết có nhịp sinh học nhưng chưa xác định cơ chế và cách thức nó vận hành.

GS Jeffrey C. Hall nhận bằng tiến sĩ năm 1971  ở  Đại học Washington. Ông làm việc tại Đại học Brandeis vào năm 1974 và hiện là giáo sư danh dự về lĩnh vực sinh học.

GS. Michael Rosbash nhận bằng tiến sĩ năm 1970 ở  Học viện Công nghệ Massachusetts. Từ năm 1974, ông là giảng viên tại Đại học Brandeis, đây cũng là nơi ông là trở thành giáo sư về lĩnh vực sinh học và có  một ghế trong khoa thần kinh học.

GS Michael W. Young nhận bằng tiến sĩ ở  Đại học Texas tại Austin vào năm 1975. Ông là giáo sư về di truyền học tại Đại học Rockefeller ở New York.

Tiến sĩ Rosbash kể lại thời điểm ông nhận được tin mừng về việc mình đoạt giải thưởng Nobel. Ông cho biết đó là lúc 5h10 phút sáng: “ Tôi đã ngủ quên. Ý nghĩ đầu tiên của tôi là một người trong gia đình đã qua đời, ".

Nghiên cứu đoạt giải Nobel đã giải thích cách thức mà các loài thực vật, động vật và cả con người thích nghi, đó chính là nhịp sinh học. Các tác giả đã sử dụng ruồi giầm như một mô hình, họ đã phân lập được các gen điều khiển nhịp sinh học hàng ngày và chứng minh chính những gen này mã hóa protein tích lũy vào ban đêm và giảm dần vào buổi sáng. Cơ chế điều khiển đồng hồ sinh học từ tận trong mỗi tế nào.

Qua nhiều thập niên nghiên cứu, các nhà khoa học đã xác định được cơ chế điều khiển đồng hồ bên trong tế bào, làm sáng tỏ nhịp sinh học của con người và các sinh vật đa bào khác có đồng hồ sinh học hoạt động trên cùng một nguyên tắc.

Các thành viên ủy ban chấm giải lưu ý: "Với độ chính xác, đồng hồ bên trong của chúng ta giúp con người có các thích ứng sinh lý học với những giai đoạn khác nhau trong ngày.  Nó thậm chí còn  điều chỉnh các chức năng quan trọng như hành vi, mức hormone, giấc ngủ, nhiệt độ cơ thể và sự trao đổi chất."

Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu ruồi giấm, trong đó một gen kiểm soát nhịp sinh học; khi nó bị đột biến, côn trùng mất nhịp điệu đó.

Nhưng gen đó đã hoạt động như thế nào? Các câu hỏi liên quan không chỉ với ruồi: Tất cả các sinh vật, bao gồm cả con người, hoạt động theo nhịp 24 giờ kiểm soát không chỉ ngủ mà còn cả lúc thức, cả về sinh lý, bao gồm huyết áp và nhịp tim, sự tỉnh táo, thân nhiệt và thời gian phản ứng.

Nghiên cứu loại gen đồng hồ sinh học xuất phát từ nghiên cứu của Seymour Benzer và sinh viên hồi thập niên 1970. Khi đó các tác giả mong muốn xác định loại gen kiểm soát nhịp sinh học của ruồi giấm. Đến năm 1984, ông Jeffrey Hall, Michael Rosbash và Michael Young hợp tác với nhau và cuối cùng thành công trong việc cô lập phần gọi là “gene giai đoạn”.

Ông Hall và Rosbash sau đó tiếp tục khám phá ra rằng PER, loại protein được mã hoá theo chu kỳ, được tích luỹ trong suốt thời gian ban đêm và phân rã vào ban ngày. Do vậy, mức protein PER dao động trong chu kỳ 24 giờ là đồng bộ với nhịp sinh học.