Orbita . U Z

Ilm-fan fazosi uzra

  • Shrift o'lchamini kattalashtirish
  • Odatiy shrift o'lchami
  • Shrift o'lchamini kichiklashtirish
Bosh sahifa Maqolalar Maqolalar Nobel-2017. Biologik soat mexanizmi. - Нобель-2017. Биологик соат механизми. Циркада ритмларининг молекуляр механизмларини кашф қилган олимлар Нобель мукофотига сазовор бўлишди.

Nobel-2017. Biologik soat mexanizmi. - Нобель-2017. Биологик соат механизми. Циркада ритмларининг молекуляр механизмларини кашф қилган олимлар Нобель мукофотига сазовор бўлишди.

E-mail Chop etish
Maqola Reytingi: / 4
Juda yomon!A'lo! 
Maqola mundarijasi
Nobel-2017. Biologik soat mexanizmi.
Мақолани кирилл алифбосида ўқинг
Hamma sahifa
Нобель-2017. Биологик соат механизми. Циркада ритмларининг молекуляр механизмларини кашф қилган олимлар Нобель мукофотига сазовор бўлишди.

Ердаги ҳаёт сайёрамизнинг ўз ўқи атрофида аяниши жараёнига қатъий мослашган. Илм-фанда кўп йиллардан бери маълумки, Ердаги барча тирик организмлар, шу жумладан одам ҳам, кундалик мунтазам ритмга мослашган ички биологик соатларга эгадир. Ушбу биологик соат, тирик организмнинг кун ва тун алмашиниши натижасида юз берадиган ташқи омилларга тайёрланиши ва мослашишини назорат қилади. Биологик соат илм-фанда анча йиллардан буён маълум механизм бўлсада, лекин олимлар унинг қандай ишлашини аниқлашганига ҳали унча кўп бўлгани йўқ. Ушбу, 2017-йилги Физиология ва Тиббиёт йўналишида Нобель мукофотига сазовор бўлган олимлар учлиги – Жеффри Холл, Майкл Росбаш ҳамда, Майкл Янг айнан ушбу биологик соатларнинг ишлаш механизмини кашф қилишганликлари учун олий илмий мукофотга лойиқ кўрилдилар. Уларнинг илмий ишлари силсиласи - ўсимликлар, ҳайвонлар, ҳамда одам организмнинг биологик ритмлари қай тарзда Ердаги кун ва тун алмашиниши жараёнлари билан синхронланишини моҳиятини очиб беради.

Юқорида санаб ўтилган олимларнинг илмий-амалий текширувларида оддий дрозофила (Drosophila melanogaster) пашшаларидан тажриба сифатида фойдаланилган. Улар пашша танасида кундалик меъёрий биологик ритмни назорат қилувчи махсус гени аниқлашди ва ушбу ген устида қатор тажрибалар ўтказишди. Хусусан, олимлар ушбу генни таъсир механизмини блоклаб қўйиб, (яъни, генни изоляциялаб) кейин пашшанинг ўзини қандай тутишини кузатишган. Синчиклаб ўтказилган тажрибалар шуни кўрсатдики, пашша танасидаги мазкур ген, тун давомида ҳужайрада йиғилувчи махсус оқсилни кодлаб борар ва айнан ўша оқсилни кун давомида парчаланишини назорат қилар экан. Тажрибалар давомида олимлар ушбу ажойиб механизмга алоқадор яна қўшимча оқсил компонентларини аниқлашди. Ҳақиқатан ҳам, ушбу атама бекорга «биологик соат» деб номланмагани маълум бўлди. Чунки, айнан ўша оқсиллар ҳужайраларни гўёки ички соат механизми сингари кеча ва кундузги фаоллик бўйича аниқ синхронликда фаоллаштириб ва қайта сусайтириб турар экан. Энг қизиғи эса, бу каби ички биологик соат барча турдаги кўпҳужайрали организмларда – ўсимликларда ҳам, ҳайвон ва одамда ҳам бир хил тамойил асосида ишлайди.

Шуниси ҳайратланарлики, тирик организмларнинг, шу жумладан одамнинг ички биологик соатлари ўта аниқ ҳаракатда бўлгани туфайли, у бутун организм физиологиясини кун ва туннинг мутлақо турли-туман фазаларига тайёрлайди ва мослаштиради. Биологик соатлар организмдаги барча муҳим физиологик жараёнларни, хусусан, гормонларнинг фаоллигини, уйқуни, тана ҳароратини, ҳамда, модда алмашинуви кабиларни назорат қилади. Шу жиҳатдан, организмда биологик ритмни назорат қилувчи генларни қайсидир маънода «танинг ички хронометрчиси» дейиш мумкин. Умумий қилиб айтганда, бизнинг кундалик жисмоний фаоллигимиз, ишчанлигимиз ёки ғайрат-шижоатимиз, ўша ички биологик соатларимиз ва ташқи муҳитимиз ўртасида вақт мутаносиблигига қанчалик эътибор қаратишимизга кўп жиҳатдан боғлиқ бўлади. Масалан, бир неча вақт минтақаларини кесиб ўтиш орқали қиладиган саёҳатлар, ёки, навбат алмашиниб (смена) бўйича ишлаш каби ҳолатларда бизнинг ички биологик соатларимиз ва ташқи муҳит орасида номувофиқлик келиб чиқади. Бу иккаласи қайта синхрон ишлай бошлагунча одам уйқучан ёки хорғин бўлиб юриши ҳаммамизга яхши маълум. Соат минтақасининг кескин алмашиниши ёки, бошқа сабаблар туфайли биоритмнинг бузилишига организм уйқусираш, толиқиш ва бош оғриши билан акс жавоб қайтаради. Маълумот ўрнида: соат минтақасининг кескин ўзгариши туфайли келиб чиқадиган салбий симптомлар тиббиётда десинхрония, ёки, десинхроноз деб юритилади ва у бир неча йиллардан буён, одам касалликларнинг Халқаро таснифига киритилган. Ушбу синдром манбаларда кўпинча «жетлаг» тарзида келтирилади. Унинг маъноси инглизча «жет» - ракета, реактив самолёт, ва «лаг» - кеч қолиш сўзларидан ясалган. Умуман олганда, муттасил биохронолигик номутаносиблик танада турли касалликларни пайдо бўлиши хатарини оширади.

Бизнинг ички соатимиз

Табиатдаги деярли барча тирик организмлар атроф-муҳитдаги кундалик ўзгаришларга аввалдан тайёрланади ва мослашади. ХVIII-асрда астроном олим Жан Жак д’Ортус де Меран (1678-1771) исмли астроном уятчан мимоза (Mimosa pudica) ўсимлиги барглари устида кузатувлар олиб бориб, баргларнинг тонгда қуёш чиқишига яқин очилиб бориши ва шом оққач, аста секин яна ёпилишини аниқлаган. У, агар ўсимликни муттасил қоронғуликда қолдирса нима бўлишини ўйлаб, буни амалда синаб кўрмоқчи бўлади. Керакликча муддат кузатишлари орқали анави исм-фамилияси узундан-узоқ бўлган астроном шунга амин бўлдики, мимоза гулининг барглари ўзи турган жойнинг ёруғ, ёки, қоронғу эканидан қатъий назар, ўша кундаги қуёш чиқиши ботишига мосланиб, фаоллашар ва сусаяр экан. Яъни, мимоза қоп-қоронғу жойда ҳам ўзининг кундалик одатий суткалик ритмни такрорлади. Худдики, гул ўзи горонғуликда турганига қарамай, гўёки унинг қўл соати бўлиб, ўшанга қараб вақтни белгилаб фаоллашаверарди (1-расм).

Бу орада, бошқа тадқиқотчилар мимозадаги каби биологик ритмлар фақат ўсимликларда эмас, балки ҳайвонларда, ҳамда, одамда ҳам мавжудлигини аниқлашди. Ушбу биологик соатлар физиологияни сутка давомидаги ўзгаришларга тайёрлаб, мослаштириб боради. Физиологиянинг ушбу суткалик ритмларга мунтазам мослашувини фанда «циркадиан ритм» дейилади. Атама лотин тилида айлана маъносини берувчи «circa», ҳамда, сутка маъносини берувчи «dies» сўзларидан ясалган. Гарчи, ушбу биоритмлар ўша ХVIII-асрдан буён фанда маълум бўлсада, организмнинг биологик соати қандай ишлашини, таъбир жоиз бўлса, биологик соатнинг мурватлари нималардан иборат сирлигича қолмоқда эди.

1970-йилларда Сеймур Бензер исмли олим ва унинг шогирди Роналд Конопкс дрозофила пашшасида циркадиан ритмни назорат қилувчи генни идентификация қилишган. Улар пашшанинг биоритмини бузилишига сабаб бўлаётган генни аниқлашди ва уни «period» деб номлашди. Лекин ушбу геннинг циркада ритмига айнан қандай таъсир кўрсатишини аниқлаш қийин кечган.

70-90-йилларда дрозофила пашшаси орқали биологик соат механизмини ўрганаётган олимлар қаторида Бостондаги Брандейс университети ходимлари Жеффри Холл ва Майкл Росбаш, ҳамда, Нью-Йоркдаги Рокфеллер университети ходими Майкл Янг ҳам бор эди. Улар узвий ҳамкорликда фаолият олиб боришган бўлиб, мазкур олимларнинг сайи-ҳаракати ўлароқ, 1984-йилда биринчи марта ўша «period» генини алоҳида ажратиб олинган. Кейин эса, Холл ва Росбаш биргаликда ўша ген томонидан кодланадиган оқсил (унинг номи PER) тун давомида тўпланиши ва кундуз давомида парчаланиши аниқланди. Шундай қилиб, циркада ритмига синхрон мувофиқ равишда, 24 соат мобайнида PER оқсили миқдори организмида пасайиб ва кўпайиб турар экан.

Тадқиқотчиларнинг кейинги мақсади эса, циркада ритмларининг қандай қилиб юзага келиши ва барқарор сақланишини аниқлашдан иборат бўлди. Росбаш ва Холлнинг тахминига кўра, PER оқсилнинг тўпланиб бориши ва муайян миқдорга (чегарага) етиши билан period гени фаолияти тўхтатилади (блокланади). Шу тариқа, ҳужайраларда ўша оқсил миқдори доимий назорат қилинади. Лекин бу жараённинг ўзи қай тарзда кечади? – деган савол барчани ўйлантирарди. Чунки, геннинг фаолиятини блоклаб қўйиши учун, цитоплазмада ҳосил бўлувчи оқсил ушбу ген жойлашадиган ҳужайра ядросига кириб бориши зарур эди. Маълум бўлишича, PER оқсили тунда ҳақиқатан ҳам ядрога кириб борар экан. Лекин қандай қилиб?

Модель жуда чигал ва мураккаб эди. Олимлар ўша пайт ҳақида: бошқотирманинг айрим қисми топилган, лекин, кўп жойи ҳали номаълум турган вазият эди деб эслашади. Деярли 10 йил давом этган муттасил изланишлардан сўнг, 1994-йилда Майкл Янг биологик соат ишини бошқарувчи иккинчи бир генни кашф қилди. Ушбу генни олимлар «timeless» деб аташган. Ушбу ген ҳам ўзига бириктирилган махсус бир оқсил – TIM оқсилининг фаолиятини бошқарар экан. Айнан TIM ва PER оқсилларининг ўзаро боғланиши натижасида, улар ҳужайра ядросига кириб бора оладиган хусусиятга эга бўлиб қолар ва шу тарзда, тескари алоқа тамойилини юзага келтириб, period генининг ишини тўхтатиб (блоклаб) қўяр экан.

Албатта, бундай механизм орқали биоритмни тушунтириш бирмунча осонлашди. Лекин, муайян саволлар барибир очиқ қолаётган эди. Масалан, циркада ритмлари частотасини нима назорат қилади? Янг кейинчалик doubletime деб ном берилган яна бир генни кашф қилди. Бу ген қисқача DBT деб номланувчи оқсилнинг шаклланишини назорат қилар эди. Бу кашфиёт орқали организмда биологик соатнинг қандай механизмлар эвазига аниқ ишлашини узил-кесил тушуниб олинди. Кейинги йилларда амалга оширилган яна қатор кашфиётлар эса, биологик соатларнинг ишлаш механизмларини янада мукаммал тушуниш учун калит вазифасини ўтаб берди. Масалан, period генининг фаолланишига туртки берувчи яна бир оқсил кашф этилган бўлиб, ушбу оқсил биологик соатнинг умумий ташқи муҳит билан умумий синхронланиши, жумладан, ёруғликка нисбатан синхронланиши механизмини аниқлашган.

Лауреатлар ҳақида қисқача:

Жеффри Холл 1945-йилда АҚШнинг Нью-Йорк шаҳрида туғилган. 1971-йилда Сиетлнинг Вашингтон университетида фан доктори даражасини қўлга киритган. 1971-1973-йилларда Пасаденадаги Калифорния технология университетида фан доктори унвони билан фаолият кўрсатган. 1974-йилдан 2002-йилгача Брандейс университетида ишлаган. 2002-йилдан буён Мен штати Университети ходими.

Майкл Росбаш 1944-йилда Канзас-Сити шаҳрида туғилган. 1970-йилда Массачусетс технологиялар университетининг фан доктори унвонига эришган. Кейинги йилларда у Шотландияда, Эдинбург университетида ишлаган. 1974-йилдан бошлаб эса Брандейс университетида ишлайди.

Майкл Янг 1949-йилда Маямида туғилган. Фан доктори даражасини 1975-йилда Остиндаги Техас университетида қўлга киритган. 1975-1977 йилларда Паоло-Альтодаги Стенфорд университетида ишлаган. 1978-йилдан эътиборан Нью-Йоркдаги Рокфеллер университетида фаолият юритади.

 



Yangilаndi: 02.10.2017 19:38  
Maqola yoqdimi? Do'stlaringizga ham tavsiya qiling:

Mulohaza bildiring:


Mahfiy kod
Yangilash

Banner

Orbita.Uz infotekasi

Milliy bayramlarimiz

Yaqin kunlardagi rasmiy bayramlar, kasb bayramlari, muhim tarixiy va xalqaro sanalar.

26 - Iyun - Iyd al-Fitr - Ramazon hayiti Dam olish kuni) (oy chiqishiga qarab bir kunga o'zgarishi mumkin)


1 - Sentyabr - Mustaqillik kuni. (Dam olish kuni)


2 - Sentyabr - Iyd al-Adho - Qurbon Hayiti . (Dam olish kuni) (oy chiqishiga qarab bir kunga o'zgarishi mumkin)

O'zbekiston shaharlari ob-havo ma'lumotlari

Orbita.Uz do'stlari:

Ziyo istagan qalblar uchun:

O'zbek tilidagi eng katta elektron kutubxona!

​Ўзбекча va o'zbekcha o'zaro transkripsiya!
O'zbekcha va ўзбекча ўзаро транскрипция!

Bizning statistika


Orbital latifalar :) :)

УлыбаюсьУлыбаюсьУлыбаюсь

Mendeleev ham, o'z xotiniga, birinchi o'rinda xotin emas, balki aynan Vodorod turishi kerakligini juda uzoq tushuntirishga majbur bo'lgan...



Tafakkur durdonalari

Farzandlarimiz bizdan ko'ra kuchli, aqlli va baxtli bo'lishlari shart...

I. Karimov