សប្តាហ៍ណូបែលប្រចាំឆ្នាំនៅទីក្រុង Stockholm បានចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងការប្រកាសអ្នកឈ្នះរង្វាន់ផ្នែកសរីរវិទ្យា ឬវេជ្ជសាស្ត្រកាលពីថ្ងៃចន្ទ។ គណៈកម្មាធិការណូបែលបានប្រកាសថា រង្វាន់ឆ្នាំ 2017 បានទៅអ្នកស្រាវជ្រាវ Geoffrey Hall, Michael Rosbash និង Michael Young សម្រាប់

ការរកឃើញនៃយន្តការម៉ូលេគុលដែលគ្រប់គ្រងចង្វាក់ circadian - ការប្រែប្រួលនៃវដ្តនៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃដំណើរការជីវសាស្រ្តផ្សេងៗដែលទាក់ទងនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៃថ្ងៃនិងយប់។

ជីវិតនៅលើផែនដីគឺប្រែប្រួលទៅតាមការបង្វិលនៃភពផែនដី។ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងតាំងពីយូរយារណាស់មកហើយដែលសារពាង្គកាយមានជីវិតទាំងអស់ចាប់ពីរុក្ខជាតិរហូតដល់មនុស្សមាននាឡិកាជីវសាស្រ្តដែលអនុញ្ញាតឱ្យរាងកាយសម្របខ្លួនទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរដែលកើតឡើងនៅពេលថ្ងៃនៅក្នុងបរិស្ថាន។ ការសង្កេតលើកដំបូងនៅក្នុងតំបន់នេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅដើមសម័យរបស់យើង ការស្រាវជ្រាវកាន់តែស៊ីជម្រៅបានចាប់ផ្តើមនៅសតវត្សទី 18 ។

នៅសតវត្សទី 20 ចង្វាក់ circadian នៃរុក្ខជាតិនិងសត្វត្រូវបានសិក្សាយ៉ាងពេញលេញប៉ុន្តែវានៅតែជាអាថ៌កំបាំងពីរបៀបដែល "នាឡិកាខាងក្នុង" ដំណើរការ។ អាថ៌កំបាំងនេះត្រូវបានលាតត្រដាងដល់អ្នកជំនាញខាងពន្ធុវិទ្យា និងអ្នកជំនាញផ្នែកជីវសាស្ត្រអាមេរិក Hall, Rosbash និង Yang ។

រុយផ្លែឈើបានក្លាយជាសារពាង្គកាយគំរូសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវ។ ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវមួយក្រុមបានរកឃើញហ្សែនដែលគ្រប់គ្រងចង្វាក់ជីវសាស្រ្តនៅក្នុងពួកគេ។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរកឃើញថាហ្សែននេះបំប្លែងប្រូតេអ៊ីនដែលប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងកោសិកានៅពេលយប់ ហើយត្រូវបានបំផ្លាញនៅពេលថ្ងៃ។

ក្រោយមក ពួកគេបានកំណត់អត្តសញ្ញាណធាតុផ្សេងទៀតដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះការគ្រប់គ្រងខ្លួនឯងនៃ "នាឡិកាកោសិកា" និងបានបង្ហាញថា នាឡិកាជីវសាស្រ្តដំណើរការតាមរបៀបស្រដៀងគ្នានៅក្នុងសារពាង្គកាយពហុកោសិកាផ្សេងទៀត រួមទាំងមនុស្សផងដែរ។

នាឡិកាខាងក្នុងសម្របសរីរវិទ្យារបស់យើងទៅនឹងពេលវេលាខុសគ្នាទាំងស្រុងនៃថ្ងៃ។ អាកប្បកិរិយារបស់យើង ការគេង ការរំលាយអាហារ សីតុណ្ហភាពរាងកាយ កម្រិតអរម៉ូនអាស្រ័យលើពួកគេ។ សុខុមាលភាពរបស់យើងកាន់តែយ៉ាប់យ៉ឺននៅពេលដែលមានភាពមិនស្របគ្នារវាងការងាររបស់នាឡិកាខាងក្នុង និងបរិស្ថាន។ ដូច្នេះ រាងកាយ​មាន​ប្រតិកម្ម​នឹង​ការ​ប្រែប្រួល​យ៉ាង​ខ្លាំង​ក្នុង​តំបន់​ពេលវេលា​ដោយ​មាន​ការ​គេង​មិន​លក់ អស់កម្លាំង និង​ឈឺក្បាល។ រោគសញ្ញា jet lag, jet lag, ត្រូវបានបញ្ចូលក្នុងចំណាត់ថ្នាក់អន្តរជាតិនៃជំងឺជាច្រើនទសវត្សរ៍មកហើយ។ ភាពមិនស៊ីគ្នានៃរបៀបរស់នៅជាមួយចង្វាក់ដែលកំណត់ដោយរាងកាយនាំឱ្យមានការកើនឡើងហានិភ័យនៃការវិវត្តទៅជាជំងឺជាច្រើន។

ការពិសោធន៍ដែលបានចងក្រងជាឯកសារជាលើកដំបូងជាមួយនឹងនាឡិកាខាងក្នុងត្រូវបានអនុវត្តនៅសតវត្សទី 18 ដោយតារាវិទូបារាំង Jean-Jacques de Meran ។ គាត់បានរកឃើញថាស្លឹករបស់ mimosa ធ្លាក់ចុះជាមួយនឹងវត្តមាននៃភាពងងឹតហើយត្រង់ម្តងទៀតនៅពេលព្រឹក។ នៅពេលដែល de Meran សម្រេចចិត្តសាកល្បងពីរបៀបដែលរុក្ខជាតិនឹងមានឥរិយាបទដោយគ្មានការចូលប្រើពន្លឺ វាបានប្រែក្លាយថាស្លឹក mimosa បានធ្លាក់ចុះ និងកើនឡើងដោយមិនគិតពីពន្លឺ - បាតុភូតទាំងនេះត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៃពេលវេលានៃថ្ងៃ។

ក្រោយមកអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរកឃើញថាសារពាង្គកាយមានជីវិតផ្សេងទៀតមានបាតុភូតស្រដៀងគ្នាដែលកែតម្រូវរាងកាយទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរលក្ខខណ្ឌក្នុងអំឡុងពេលថ្ងៃ។

ពួកគេត្រូវបានគេហៅថាចង្វាក់ circadian ពីពាក្យជុំវិញ - "ជុំវិញ" និងស្លាប់ - "ថ្ងៃ" ។ នៅក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1970 រូបវិទូ និងជីវវិទូម៉ូលេគុល Seymour Benzer បានឆ្ងល់ថាតើហ្សែនដែលគ្រប់គ្រងចង្វាក់ circadian អាចត្រូវបានកំណត់អត្តសញ្ញាណដែរឬទេ។ គាត់​អាច​ធ្វើ​បែប​នេះ​បាន ហ្សែន​ត្រូវ​បាន​គេ​ដាក់​ឈ្មោះ​តាម​សម័យកាល ប៉ុន្តែ​យន្តការ​គ្រប់គ្រង​នៅ​តែ​មិន​ដឹង។

នៅឆ្នាំ 1984 Hall, Rooibach និង Young បានគ្រប់គ្រងដើម្បីទទួលស្គាល់គាត់។

ពួកគេបានញែកហ្សែនចាំបាច់ ហើយបានរកឃើញថាវាទទួលខុសត្រូវចំពោះការប្រមូលផ្តុំ និងការបំផ្លាញប្រូតេអ៊ីនដែលទាក់ទងនឹងវា (PER) នៅក្នុងកោសិកា អាស្រ័យលើពេលវេលានៃថ្ងៃ។

ភារកិច្ចបន្ទាប់សម្រាប់អ្នកស្រាវជ្រាវគឺត្រូវយល់ពីរបៀបដែលការប្រែប្រួលនៃ circadian ត្រូវបានបង្កើត និងរក្សា។ Hall និង Rosbash បានផ្តល់យោបល់ថាការប្រមូលផ្តុំប្រូតេអ៊ីនរារាំងប្រតិបត្តិការនៃហ្សែនដោយហេតុនេះគ្រប់គ្រងមាតិកាប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងកោសិកា។

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដើម្បីទប់ស្កាត់ការងាររបស់ហ្សែន ប្រូតេអ៊ីនដែលបង្កើតឡើងនៅក្នុង cytoplasm ត្រូវតែទៅដល់ស្នូលកោសិកា ដែលសម្ភារៈហ្សែនស្ថិតនៅ។ វាប្រែថា PER បង្កើតចូលទៅក្នុងខឺណែលនៅពេលយប់ ប៉ុន្តែតើវាទៅដល់ទីនោះដោយរបៀបណា?

នៅឆ្នាំ 1994 Young បានរកឃើញហ្សែនមួយទៀតដែលមិនចេះចប់ កូដសម្រាប់ប្រូតេអ៊ីន TIM ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ចង្វាក់ circadian ធម្មតា។

គាត់បានរកឃើញថានៅពេលដែល TIM ភ្ជាប់ទៅនឹង PER ពួកគេអាចចូលទៅក្នុងស្នូលកោសិកាដែលពួកគេរារាំងប្រតិបត្តិការនៃហ្សែនអំឡុងពេលដោយសារតែការរារាំងមតិត្រឡប់។

ប៉ុន្តែ​សំណួរ​មួយ​ចំនួន​នៅ​តែ​មិន​មាន​ចម្លើយ។ ជាឧទាហរណ៍ តើអ្វីបានគ្រប់គ្រងភាពញឹកញាប់នៃការប្រែប្រួល circadian? Young ក្រោយមកបានរកឃើញហ្សែនមួយទៀត ទ្វេដងដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះការបង្កើតប្រូតេអ៊ីន DBT ដែលពន្យារពេលការប្រមូលផ្តុំប្រូតេអ៊ីន PER ។ របកគំហើញទាំងអស់នេះបានជួយឱ្យយល់ពីរបៀបដែលការប្រែប្រួលប្រែប្រួលទៅនឹងវដ្តប្រចាំថ្ងៃ 24 ម៉ោង។

ក្រោយមក Hall, Rooibas និង Young បានបង្កើតរបកគំហើញជាច្រើនទៀតដែលបំពេញបន្ថែម និងកែលម្អអ្វីដែលមុនៗ។

ជាឧទាហរណ៍ ពួកគេបានកំណត់អត្តសញ្ញាណប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួនដែលតម្រូវឱ្យដំណើរការហ្សែនអំឡុងពេលនោះ ហើយក៏បានរកឃើញយន្តការដែលនាឡិកាខាងក្នុងត្រូវបានធ្វើសមកាលកម្មជាមួយនឹងពន្លឺ។

អ្នកប្រកួតប្រជែងដែលទំនងបំផុតសម្រាប់រង្វាន់ណូបែលនៅក្នុងតំបន់នេះគឺអ្នកជំនាញខាងមេរោគ Yuan Chang និងប្តីរបស់នាង អ្នកជំនាញខាងជំងឺមហារីក Patrick Moore ដែលបានរកឃើញវីរុស Herpes ប្រភេទទី 8 ដែលទាក់ទងនឹង Sarcoma របស់ Kaposi ។ សាស្ត្រាចារ្យ Lewis Cantley ដែលបានរកឃើញផ្លូវបង្ហាញសញ្ញានៃអង់ស៊ីម phosphoinositide-3-kinase និងសិក្សាពីតួនាទីរបស់ពួកគេក្នុងការលូតលាស់ដុំសាច់ និងសាស្ត្រាចារ្យ Carl Friston ដែលបានចូលរួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការវិភាគទិន្នន័យរូបភាពខួរក្បាល។

នៅឆ្នាំ 2016 អ្នកឈ្នះរង្វាន់ Yoshinori Ohsumi ជនជាតិជប៉ុនសម្រាប់ការរកឃើញយន្តការនៃ autophagy ដំណើរការនៃការរិចរិលនិងដំណើរការនៃកំទេចកំទី intracellular ។

រង្វាន់ណូបែលផ្នែកវេជ្ជសាស្ត្រ និងសរីរវិទ្យាសម្រាប់ឆ្នាំ 2017 ត្រូវបានប្រគល់ជូនជនជាតិអាមេរិកបីនាក់គឺ Jeffrey Hall, Michael Rozbash និង Michael Young - សម្រាប់ការស្រាវជ្រាវរបស់ពួកគេលើយន្តការម៉ូលេគុលដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះចង្វាក់ circadian ពោលគឺនាឡិកាជីវសាស្រ្តដែលមានរយៈពេលប្រចាំថ្ងៃ។ ការផ្សាយនេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅលើគេហទំព័ររបស់គណៈកម្មាធិការណូបែល។

នៅឆ្នាំ 1984 Hall និង Rosebash នៃសាកលវិទ្យាល័យ Brandeis ក្នុងទីក្រុង Boston និង Young នៃសាកលវិទ្យាល័យ Rockefeller ក្នុងទីក្រុង New York បានធ្វើការជាមួយនឹងរុយផ្លែឈើ ហើយបានរកឃើញហ្សែនរយៈពេលដែលកំណត់នាឡិកាជីវសាស្រ្ត។ ក្រោយមកអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរកឃើញថាហ្សែននេះបង្កើតកូដសម្រាប់ប្រូតេអ៊ីន PER ដែលប្រមូលផ្តុំក្នុងរាងកាយពេញមួយយប់ ហើយត្រូវបានបំផ្លាញនៅពេលថ្ងៃ។ ដូច្នេះ អ្នកស្រាវជ្រាវ​បាន​សន្និដ្ឋានថា កម្រិត​ប្រូតេអ៊ីន​ញ័រ​ក្នុង​អំឡុង​ពេល​វដ្ដ 24 ម៉ោង។

អ្នកឈ្នះរង្វាន់ណូបែលបានស្នើថា PER រារាំងសកម្មភាពនៃហ្សែនរយៈពេល បង្កើតជារង្វង់មតិត្រឡប់អវិជ្ជមាន។ ហ្សែនទី 2 មិនចេះចប់ ដែលអ៊ិនកូដប្រូតេអ៊ីន TIM ចូលរួមក្នុងយន្តការនេះ។ ក្រោយមកទៀតភ្ជាប់ទៅនឹង PER ហើយស្មុគស្មាញលទ្ធផលត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងស្នូលកោសិកា ដែលជាកន្លែងដែលវារារាំង DNA ដែលត្រូវគ្នា។ ប្រូតេអ៊ីន DBT ដែលត្រូវបានអ៊ិនកូដដោយហ្សែនទ្វេដងដែលបានរកឃើញដោយ Young ទទួលខុសត្រូវចំពោះការរិចរិលនៃ PER ។

"ចង្វាក់ circadian ឬ circadian កើតឡើងស្ទើរតែគ្រប់សារពាង្គកាយនៅលើផែនដី។ ទោះបីជាការរកឃើញដែលឈ្នះរង្វាន់ណូបែលត្រូវបានធ្វើឡើងលើ Drosophila ក៏ដោយ ក៏យន្តការនៃបទប្បញ្ញត្តិប្រចាំថ្ងៃគឺបុរាណណាស់ ហើយពួកវាត្រូវបានអនុវត្តតាមរបៀបស្រដៀងគ្នានៅក្នុងសារពាង្គកាយផ្សេងៗគ្នា ដូចជាផ្កា សត្វល្អិត និងថនិកសត្វ” Forbes ពន្យល់ពីសារៈសំខាន់នៃសារពាង្គកាយ។ ការរកឃើញដែលត្រូវបានកត់សម្គាល់ដោយគណៈកម្មាធិការណូបែល, ប្រធានមន្ទីរពិសោធន៍នៃការព្យាបាលដោយហ្សែន - កោសិកានៃវិទ្យាស្ថានវេជ្ជសាស្ត្របង្កើតឡើងវិញនៃសាកលវិទ្យាល័យរដ្ឋម៉ូស្គូ, បេក្ខជននៃវិទ្យាសាស្ត្រវេជ្ជសាស្ត្រ Pavel Makarevich ។ លោកបានបន្ថែមថាតាមរបៀបនេះការសិក្សារបស់ Hall, Rosebash និង Young ក៏មានប្រយោជន៍សម្រាប់ការសិក្សាចង្វាក់ circadian របស់មនុស្សផងដែរ៖ ផលវិបាកធ្ងន់ធ្ងរ។ នេះគឺជាផ្នែកថ្មីជាច្រើននៃសកម្មភាពរបស់មនុស្ស៖ នាឡិកាប្រចាំថ្ងៃ តំបន់ប៉ូល និងសំខាន់បំផុតគឺលំហ!

ការខាតបង់សរុបចំពោះសេដ្ឋកិច្ចអាមេរិកពីផលប៉ះពាល់នៃការគេងមិនលក់ (រួមទាំងអវត្តមានពីការងារ គ្រោះថ្នាក់នៅកន្លែងធ្វើការ និងការថយចុះផលិតភាព) ត្រូវបានគេប៉ាន់ប្រមាណថាមានចំនួន $150 ពាន់លានដុល្លារនៅដើមឆ្នាំ 2001។ នៅក្នុងការសិក្សារបស់ RAND ស្តីពីផលប៉ះពាល់នៃការខ្វះការគេងលើ សេដ្ឋកិច្ចអាមេរិក ការខាតបង់ត្រូវបានគេប៉ាន់ប្រមាណថាមានចំនួនពី 226 ដុល្លារទៅ 411 ពាន់លានដុល្លារសម្រាប់ឆ្នាំ 2016 អាស្រ័យលើសេណារីយ៉ូ។ ប្រទេសជប៉ុនបានជាប់ចំណាត់ថ្នាក់លេខ 2 ជាមួយនឹងការខាតបង់សេដ្ឋកិច្ចប៉ាន់ស្មានពី 75 ទៅ 139 ពាន់លានដុល្លារ ការខាតបង់សម្រាប់ប្រទេសអាល្លឺម៉ង់ ចក្រភពអង់គ្លេស និងកាណាដាត្រូវបានគេប៉ាន់ប្រមាណថាមានចំនួនរាប់សិបពាន់លានដុល្លារ។ ពិតហើយ គួរកត់សំគាល់ថា ការគេងមិនលក់អាចបណ្ដាលមកពីការគេងមិនលក់ និងអសមត្ថភាពរាងកាយក្នុងការគេងពេលកំណត់ ដោយសារការងាររវល់។

ដូច្នេះហើយ អ្នកស្រាវជ្រាវបានបង្ហាញអាថ៌កំបាំងនៃ "នាឡិកាខាងក្នុងនៃកោសិកា" និងបង្ហាញពីរបៀបដែលយន្តការនេះដំណើរការ។ ស្វ័យភាព "នាឡិកាខាងក្នុង" គឺចាំបាច់ដើម្បីសម្របខ្លួន និងរៀបចំរាងកាយរបស់យើងសម្រាប់ដំណាក់កាលផ្សេងៗគ្នានៃថ្ងៃ វាគ្រប់គ្រងការគេង កម្រិតអរម៉ូន សីតុណ្ហភាព និងការរំលាយអាហារ។ អ្នកនិពន្ធបានសង្កត់ធ្ងន់ថា ចង្វាក់ការងារត្រឹមត្រូវមានសារៈសំខាន់សម្រាប់សុខភាពមនុស្ស។ សភាណូបែលបាននិយាយថា "របកគំហើញរបស់ពួកគេពន្យល់ពីរបៀបដែលរុក្ខជាតិ សត្វ និងមនុស្សកែសម្រួលចង្វាក់ជីវសាស្រ្តរបស់ពួកគេដើម្បីធ្វើសមកាលកម្មជាមួយនឹងចង្វាក់នៃផែនដី" ។ Rosebash ខ្លួនគាត់ផ្ទាល់នៅក្នុងបទសម្ភាសន៍ជាមួយវិទ្យាស្ថានវេជ្ជសាស្ត្រ Howard Hughes ក្នុង 2014 បាននិយាយថាប្រព័ន្ធ circadian កំណត់ "ភាពងាយនឹងជំងឺអត្រាកំណើននិងទំហំផ្លែឈើ" ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានកត់សម្គាល់ថា "វាប៉ះពាល់ដល់ស្ទើរតែគ្រប់ផ្នែកនៃរាងកាយរបស់មនុស្ស" ។

មន្ត្រីរង្វាន់ណូបែលបានពន្យល់ថា "បន្ទាប់ពីការងារសិក្ខាកាមរបស់ជ័យលាភីទាំងបីនាក់ ជីវវិទ្យា circadian បានរីកចម្រើនទៅជាវិស័យសិក្សាដ៏ធំទូលាយ និងមានថាមពលដែលប៉ះពាល់ដល់សុខភាព និងសុខុមាលភាពរបស់យើង" ។ គណៈកម្មាធិការណូបែលកំពុងរក្សាការសម្ងាត់អ្នកឈ្នះរង្វាន់យ៉ាងជិតស្និទ្ធរហូតដល់ការប្រកាស។ ដូច្នេះក្នុងអំឡុងពេលសន្និសីទសារព័ត៌មានដែលអ្នកទទួលរង្វាន់ត្រូវបានប្រកាស សមាជិកនៃសភាណូបែលនៃវិទ្យាស្ថាន Karolinska ដែលទទួលខុសត្រូវលើការផ្តល់រង្វាន់បាននិយាយថា នៅពេលដែលគាត់បានប្រាប់ Rosbash ថាគាត់បានទទួលពានរង្វាន់នោះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ។ ឆ្លើយថា "អ្នកកំពុងលេងសើច"

ពិធីប្រគល់ពានរង្វាន់នឹងប្រព្រឹត្តទៅនៅថ្ងៃទី 10 ខែធ្នូ ដែលជាថ្ងៃមរណភាពរបស់សហគ្រិនស៊ុយអែត និងជាអ្នកបង្កើត Alfred Nobel ។ រង្វាន់ចំនួនបួនក្នុងចំណោមរង្វាន់ទាំងប្រាំដែលត្រូវបានប្រគល់ជូនគាត់ - ក្នុងវិស័យសរីរវិទ្យាឬវេជ្ជសាស្ត្រ រូបវិទ្យា គីមីវិទ្យា និងអក្សរសាស្រ្ត - នឹងត្រូវបានប្រគល់ជូននៅរដ្ឋធានី Stockholm ។ រង្វាន់​សន្តិភាព​នេះ​បើ​តាម​ឆន្ទៈ​របស់​ស្ថាបនិក​របស់​ខ្លួន គឺ​ត្រូវ​ប្រគល់​ជូន​នៅ​ថ្ងៃ​តែ​មួយ ប៉ុន្តែ​នៅ​ទីក្រុង Oslo។ ចំនួនទឹកប្រាក់នៃរង្វាន់នីមួយៗនឹងមានចំនួន 9 លានក្រូនស៊ុយអែត (1 លានដុល្លារ) ។ រង្វាន់នឹងត្រូវប្រគល់ជូនម្ចាស់ជ័យលាភីដោយស្តេច Carl XVI Gustaf នៃប្រទេសស៊ុយអែត។

រង្វាន់ណូបែលទីមួយក្នុងឆ្នាំ 2017 ដែលត្រូវបានប្រគល់ជូនជាប្រពៃណីសម្រាប់សមិទ្ធិផលក្នុងវិស័យសរីរវិទ្យា និងឱសថបានទៅអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាមេរិកសម្រាប់ការរកឃើញយន្តការម៉ូលេគុលដែលផ្តល់ឱ្យសត្វមានជីវិតទាំងអស់នូវ "នាឡិកាជីវសាស្រ្ត" របស់ពួកគេ។ នេះគឺជាករណីដែលមនុស្សគ្រប់គ្នាអាចវិនិច្ឆ័យសារៈសំខាន់នៃសមិទ្ធិផលវិទ្យាសាស្ត្រដែលត្រូវបានសម្គាល់ដោយពានរង្វាន់ដ៏មានកិត្យានុភាពបំផុត: មិនមានមនុស្សម្នាក់ដែលមិនស៊ាំនឹងការផ្លាស់ប្តូរចង្វាក់នៃការគេងនិងការភ្ញាក់នោះទេ។ សូមអានអំពីរបៀបដែលនាឡិកាទាំងនេះត្រូវបានរៀបចំ និងរបៀបដែលយើងគ្រប់គ្រងដើម្បីស្វែងរកយន្តការរបស់ពួកគេនៅក្នុងសម្ភារៈរបស់យើង។

កាលពីឆ្នាំមុន គណៈកម្មាធិការរង្វាន់ណូបែលផ្នែកសរីរវិទ្យា ឬវេជ្ជសាស្ត្របានធ្វើឱ្យសាធារណជនភ្ញាក់ផ្អើល - ប្រឆាំងនឹងផ្ទៃខាងក្រោយនៃការកើនឡើងនៃចំណាប់អារម្មណ៍នៅក្នុង CRISPR / Cas និង oncoimmunology ដែលជាពានរង្វាន់សម្រាប់ការងារជាមូលដ្ឋានយ៉ាងជ្រាលជ្រៅដែលធ្វើឡើងដោយវិធីសាស្រ្តនៃហ្សែនបុរាណលើផ្សិតរបស់អ្នកដុតនំ។ លើកនេះ គណៈកម្មាធិការជាថ្មីម្តងទៀតមិនបានធ្វើតាមម៉ូដ ហើយបានកត់សម្គាល់ពីការងារជាមូលដ្ឋានដែលបានធ្វើលើវត្ថុហ្សែនបុរាណជាង - Drosophila ។ អ្នកឈ្នះរង្វាន់ Geoffrey Hall, Michael Rosbash និង Michael Young ដែលធ្វើការជាមួយសត្វរុយបានពណ៌នាអំពីយន្តការម៉ូលេគុលដែលស្ថិតនៅក្រោមចង្វាក់ circadian ដែលជាការសម្របខ្លួនដ៏សំខាន់បំផុតមួយនៃជីវសាស្ត្រទៅនឹងជីវិតនៅលើភពផែនដី។

តើនាឡិកាជីវសាស្រ្តជាអ្វី?

ចង្វាក់ Circadian គឺជាលទ្ធផលនៃ circadian ឬនាឡិកាជីវសាស្រ្ត។ នាឡិកាជីវសាស្រ្តមិនមែនជាពាក្យប្រៀបធៀបទេប៉ុន្តែជាខ្សែសង្វាក់នៃប្រូតេអ៊ីននិងហ្សែនដែលត្រូវបានបិទយោងទៅតាមគោលការណ៍នៃមតិប្រតិកម្មអវិជ្ជមាននិងធ្វើឱ្យមានការប្រែប្រួលប្រចាំថ្ងៃជាមួយនឹងវដ្តប្រហែល 24 ម៉ោង - ស្របតាមរយៈពេលនៃថ្ងៃនៃផែនដី។ ខ្សែសង្វាក់នេះគឺមានលក្ខណៈអភិរក្សណាស់នៅក្នុងសត្វហើយគោលការណ៍នៃនាឡិកាគឺដូចគ្នានៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតទាំងអស់ - ដែលមានពួកវា។ បច្ចុប្បន្ននេះវាត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងគួរឱ្យទុកចិត្តអំពីវត្តមានរបស់លំយោលខាងក្នុងនៅក្នុងសត្វ រុក្ខជាតិ ផ្សិត និង cyanobacteria ទោះបីជាការប្រែប្រួលនៃចង្វាក់ខ្លះនៅក្នុងប៉ារ៉ាម៉ែត្រជីវគីមីក៏ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងបាក់តេរីដទៃទៀតដែរ។ ឧទាហរណ៍ វត្តមាននៃចង្វាក់ circadian ត្រូវបានសន្មត់ថានៅក្នុងបាក់តេរីដែលបង្កើតជាមីក្រូជីវសាស្រ្តពោះវៀនរបស់មនុស្ស - ពួកគេត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយមេតាបូលីតរបស់ម៉ាស៊ីន។

នៅក្នុងភាគច្រើននៃសារពាង្គកាយនៅលើដី នាឡិកាជីវសាស្រ្តត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយពន្លឺ ដូច្នេះពួកវាធ្វើឱ្យយើងគេងលក់នៅពេលយប់ ហើយនៅភ្ញាក់ ហើយញ៉ាំនៅពេលថ្ងៃ។ នៅពេលដែលរបបពន្លឺផ្លាស់ប្តូរ (ឧទាហរណ៍ ជាលទ្ធផលនៃការហោះហើរឆ្លងកាត់អាត្លង់ទិក) ពួកគេសម្របទៅនឹងរបបថ្មី។ នៅក្នុងមនុស្សសម័យទំនើបដែលរស់នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃភ្លើងបំភ្លឺសិប្បនិម្មិតជុំនាឡិកាចង្វាក់ circadian ត្រូវបានរំខានជាញឹកញាប់។ យោងតាមអ្នកជំនាញមកពីកម្មវិធីជាតិគីមីវិទ្យារបស់សហរដ្ឋអាមេរិក ការផ្លាស់ប្តូរម៉ោងធ្វើការទៅពេលល្ងាច និងពេលយប់គឺមានគ្រោះថ្នាក់ដល់សុខភាពធ្ងន់ធ្ងរសម្រាប់មនុស្ស។ ក្នុងចំណោមបញ្ហាដែលទាក់ទងនឹងការរំខាននៃចង្វាក់ circadian គឺបញ្ហានៃការគេង និងការទទួលទានអាហារ ការធ្លាក់ទឹកចិត្ត ភាពស៊ាំចុះខ្សោយ ការកើនឡើងលទ្ធភាពនៃការវិវត្តទៅជាជំងឺសរសៃឈាមបេះដូង មហារីក ធាត់ និងជំងឺទឹកនោមផ្អែម។

វដ្ដ circadian របស់មនុស្ស៖ ដំណាក់កាលភ្ញាក់ដឹងខ្លួនចាប់ផ្តើមនៅពេលព្រឹកព្រលឹម នៅពេលដែលរាងកាយបញ្ចេញអរម៉ូន cortisol ។ ផលវិបាកនៃការនេះគឺការកើនឡើងសម្ពាធឈាមនិងការផ្តោតអារម្មណ៍ខ្ពស់។ ការសម្របសម្រួលដ៏ល្អបំផុតនៃចលនា និងពេលវេលាប្រតិកម្មត្រូវបានសង្កេតឃើញក្នុងអំឡុងពេលថ្ងៃ។ នៅពេលល្ងាចមានការកើនឡើងបន្តិចនៃសីតុណ្ហភាពរាងកាយនិងសម្ពាធ។ ការផ្លាស់ប្តូរទៅដំណាក់កាលនៃការគេងត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយការបញ្ចេញអរម៉ូន melatonin ដែលបណ្តាលមកពីការថយចុះនៃពន្លឺធម្មជាតិ។ បន្ទាប់ពីពាក់កណ្តាលអធ្រាត្រ ដំណាក់កាលជ្រៅបំផុតនៃការគេងជាធម្មតាចាប់ផ្តើម។ នៅពេលយប់ សីតុណ្ហភាពរាងកាយថយចុះ ហើយនៅពេលព្រឹកឡើងដល់តម្លៃអប្បបរមារបស់វា។

ចូរយើងពិចារណាលម្អិតបន្ថែមទៀតអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃនាឡិកាជីវសាស្រ្តនៅក្នុងថនិកសត្វ។ មជ្ឈមណ្ឌលបញ្ជាខ្ពស់ជាងនេះ ឬ "នាឡិកាមេ" ស្ថិតនៅក្នុងស្នូល suprachiasmatic នៃអ៊ីប៉ូតាឡាមូស។ ព័ត៌មានអំពីការបំភ្លឺចូលក្នុងទីនោះតាមរយៈភ្នែក - រីទីណាមានកោសិកាពិសេសដែលទាក់ទងដោយផ្ទាល់ជាមួយស្នូល suprachiasmatic ។ ណឺរ៉ូននៃស្នូលនេះផ្តល់ការបញ្ជាដល់ខួរក្បាលដែលនៅសល់ ជាឧទាហរណ៍ គ្រប់គ្រងការផលិត "អរម៉ូននៃការគេង" មេឡាតូនីន ដោយក្រពេញ pineal ។ ទោះបីជាមានមជ្ឈមណ្ឌលបញ្ជាតែមួយក៏ដោយ កោសិកាទាំងអស់នៃរាងកាយមាននាឡិកាផ្ទាល់ខ្លួន។ "នាឡិកាមេ" គឺគ្រាន់តែជាអ្វីដែលត្រូវការដើម្បីធ្វើសមកាលកម្ម ឬកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនាឡិកាគ្រឿងកុំព្យូទ័រឡើងវិញ។

ដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃវដ្តប្រចាំថ្ងៃរបស់សត្វ (ខាងឆ្វេង) មានដំណាក់កាលនៃការគេង និងការភ្ញាក់ ស្របពេលជាមួយនឹងដំណាក់កាលនៃការបំបៅ។ នៅខាងស្តាំត្រូវបានបង្ហាញពីរបៀបដែលវដ្តនេះត្រូវបានដឹងនៅកម្រិតម៉ូលេគុល - ដោយបទបញ្ជាអវិជ្ជមានបញ្ច្រាសនៃហ្សែននាឡិកា។

Takahashi JS / Nat Rev Genet ។ ឆ្នាំ ២០១៧

ឧបករណ៍សំខាន់ៗនៅក្នុងនាឡិកាគឺ CLOCK និង BMAL1 ប្រតិចារិកសកម្ម និង PER repressors (ពី រយៈពេល) និង CRY (ពី គ្រីបតូក្រូម) គូ CLOCK-BMAL1 ធ្វើឱ្យសកម្មនៃការបញ្ចេញមតិនៃការអ៊ិនកូដហ្សែន PER (ក្នុងនោះមានបីក្នុងមនុស្ស) និង CRY (ក្នុងនោះមានពីរក្នុងមនុស្ស)។ វាកើតឡើងនៅពេលថ្ងៃហើយត្រូវគ្នាទៅនឹងស្ថានភាពនៃការភ្ញាក់នៃរាងកាយ។ នៅពេលល្ងាចប្រូតេអ៊ីន PER និង CRY កកកុញនៅក្នុងកោសិកាដែលចូលទៅក្នុងស្នូលនិងទប់ស្កាត់សកម្មភាពនៃហ្សែនរបស់ពួកគេដោយរំខានដល់សកម្មភាព។ អាយុកាលនៃប្រូតេអ៊ីនទាំងនេះគឺខ្លី ដូច្នេះការផ្តោតអារម្មណ៍របស់ពួកគេធ្លាក់ចុះយ៉ាងឆាប់រហ័ស ហើយនៅពេលព្រឹក CLOCK-BMAL1 អាចដំណើរការប្រតិចារិក PER និង CRY ម្តងទៀត។ ដូច្នេះវដ្តនេះកើតឡើងម្តងទៀត។

គូ CLOCK-BMAL1 គ្រប់គ្រងការបញ្ចេញមតិមិនត្រឹមតែនៃគូ PER និង CRY ប៉ុណ្ណោះទេ។ ក្នុងចំណោមគោលដៅរបស់ពួកគេក៏មានប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួនដែលរារាំងសកម្មភាពរបស់ CLOCK និង BMAL1 ខ្លួនឯង ក៏ដូចជាកត្តាចម្លងចំនួនបីដែលគ្រប់គ្រងហ្សែនជាច្រើនទៀតដែលមិនទាក់ទងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងការងាររបស់នាឡិកា។ ការប្រែប្រួលចង្វាក់ក្នុងការប្រមូលផ្តុំប្រូតេអ៊ីននិយតកម្មនាំឱ្យការពិតដែលថាពី 5 ទៅ 20 ភាគរយនៃហ្សែនថនិកសត្វគឺជាកម្មវត្ថុនៃបទប្បញ្ញត្តិប្រចាំថ្ងៃ។

ហើយនៅទីនេះមានរុយ?

ស្ទើរតែទាំងអស់នៃហ្សែនដែលបានរៀបរាប់និងយន្តការទាំងមូលត្រូវបានពិពណ៌នាដោយប្រើឧទាហរណ៍នៃការហោះហើរ Drosophila - អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាមេរិករួមទាំងអ្នកឈ្នះរង្វាន់ណូបែលបច្ចុប្បន្ន: Jeffrey Hall, Michael Rosbash និង Michael Young បានធ្វើរឿងនេះ។

ជីវិតរបស់ Drosophila ចាប់ផ្តើមពីដំណាក់កាលនៃការញាស់ពី pupa ត្រូវបានគ្រប់គ្រងយ៉ាងតឹងរ៉ឹងដោយនាឡិកាជីវសាស្រ្ត។ សត្វរុយហើរ ចិញ្ចឹម និងរួមរស់តែនៅពេលថ្ងៃ ហើយ "ដេក" នៅពេលយប់។ លើសពីនេះទៀត ក្នុងពាក់កណ្តាលទីមួយនៃសតវត្សទី 20 Drosophila គឺជាវត្ថុគំរូដ៏សំខាន់សម្រាប់អ្នកហ្សែន ដូច្នេះនៅពាក់កណ្តាលទីពីរ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានប្រមូលឧបករណ៍គ្រប់គ្រាន់សម្រាប់សិក្សាហ្សែនរុយ។

ការផ្លាស់ប្តូរហ្សែនដំបូងគេដែលទាក់ទងនឹងចង្វាក់ circadian ត្រូវបានពិពណ៌នានៅក្នុងឆ្នាំ 1971 នៅក្នុងក្រដាសមួយដោយ Ronald Konopka និង Seymour Benzer ដែលធ្វើការនៅវិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាកាលីហ្វ័រញ៉ា។ តាមរយៈ mutagenesis ចៃដន្យ អ្នកស្រាវជ្រាវអាចទទួលបានរុយបីជួរជាមួយនឹងការរំលោភលើវដ្ត circadian: សម្រាប់សត្វរុយខ្លះវាហាក់ដូចជាមាន 28 ម៉ោងក្នុងមួយថ្ងៃ (ការផ្លាស់ប្តូរ ក្នុង​មួយ L), សម្រាប់អ្នកផ្សេងទៀត - 19 ( ក្នុង​មួយ S) ហើយសត្វរុយមកពីក្រុមទីបីមិនមានភាពទៀងទាត់ក្នុងអាកប្បកិរិយាទាល់តែសោះ ( ក្នុងមួយ 0) ការផ្លាស់ប្តូរទាំងបីបានធ្លាក់ចូលទៅក្នុងតំបន់ DNA ដូចគ្នា ដែលអ្នកនិពន្ធហៅថា រយៈពេល.

នៅពាក់កណ្តាលទសវត្សរ៍ទី 80 ឧត្តមសេនីយ៍។ រយៈពេលត្រូវបានឯកោដោយឯករាជ្យ និងបានពិពណ៌នានៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ពីរ - មន្ទីរពិសោធន៍របស់ Michael Young នៅសាកលវិទ្យាល័យ Rockefeller និងនៅសាកលវិទ្យាល័យ Brandeis ជាកន្លែងដែល Rosbash និង Hall ធ្វើការ។ នៅពេលអនាគត អ្នកទាំងបីមិនបានបាត់បង់ចំណាប់អារម្មណ៍លើប្រធានបទនេះទេ ដោយបំពេញបន្ថែមការស្រាវជ្រាវរបស់គ្នាទៅវិញទៅមក។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរកឃើញថា ការដាក់បញ្ចូលហ្សែនធម្មតាចូលទៅក្នុងខួរក្បាលនៃ "ចង្វាក់បេះដូង" រុយជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរ។ ក្នុងមួយ 0ស្តារចង្វាក់ circadian របស់ពួកគេ។ ការសិក្សាបន្ថែមបានបង្ហាញថាការកើនឡើងនៃច្បាប់ចម្លងនៃហ្សែននេះធ្វើឱ្យវដ្តប្រចាំថ្ងៃខ្លី ហើយការផ្លាស់ប្តូរដែលនាំទៅដល់ការថយចុះនៃសកម្មភាពនៃប្រូតេអ៊ីន PER ធ្វើឱ្យវា។

នៅដើមទសវត្សរ៍ទី 90 បុគ្គលិករបស់ Young បានទទួលរុយជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរ មិនចេះចប់ (ធីម) ប្រូតេអ៊ីន TIM ត្រូវបានគេកំណត់ថាជាដៃគូ PER នៅក្នុងបទប្បញ្ញត្តិនៃចង្វាក់ Drosophila circadian ។ វាគួរតែត្រូវបានបញ្ជាក់ឱ្យច្បាស់ថាប្រូតេអ៊ីននេះមិនដំណើរការនៅក្នុងថនិកសត្វ - មុខងាររបស់វាត្រូវបានអនុវត្តដោយ CRY ដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ។ គូ PER-TIM អនុវត្តមុខងារដូចគ្នានៅក្នុងសត្វរុយ ដូចដែលគូ PER-CRY ធ្វើចំពោះមនុស្ស - ជាមូលដ្ឋានសង្កត់លើការចម្លងរបស់វាផ្ទាល់។ ដោយបន្តធ្វើការវិភាគលើអ័ររីទីមមិច ហាល និង រ៉ូសបាស បានរកឃើញហ្សែន នាឡិកានិង វដ្ត- ក្រោយមកទៀតគឺជាអាណាឡូកកណ្តុរនៃកត្តា BMAL1 ហើយរួមជាមួយប្រូតេអ៊ីន CLOCK ធ្វើឱ្យកន្សោមហ្សែនសកម្ម ក្នុងមួយនិង ធីម. ដោយផ្អែកលើលទ្ធផលនៃការស្រាវជ្រាវ Hall និង Rosbash បានស្នើគំរូនៃបទប្បញ្ញត្តិអវិជ្ជមានបញ្ច្រាសដែលត្រូវបានទទួលយកនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ។

បន្ថែមពីលើប្រូតេអ៊ីនសំខាន់ៗដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតចង្វាក់ circadian ហ្សែនសម្រាប់ "ការលៃតម្រូវ" នៃនាឡិកាត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍របស់ Young - ពេលវេលាពីរដង(dbt) ផលិតផលដែលគ្រប់គ្រងសកម្មភាពរបស់ PER និង TIM ។

ដោយឡែកវាមានតម្លៃនិយាយអំពីការរកឃើញប្រូតេអ៊ីន CRY ដែលជំនួស TIM នៅក្នុងថនិកសត្វ។ Drosophila ក៏មានប្រូតេអ៊ីននេះផងដែរ ហើយវាត្រូវបានពិពណ៌នាជាពិសេសទៅលើសត្វរុយ។ វាបានប្រែក្លាយថាប្រសិនបើសត្វរុយត្រូវបានបំភ្លឺដោយពន្លឺភ្លឺមុនពេលងងឹតនោះវដ្ត circadian របស់ពួកគេបានផ្លាស់ប្តូរបន្តិច (តាមមើលទៅវាក៏ដំណើរការលើមនុស្សផងដែរ) ។ ក្រុមរបស់ Hall និង Rosbash បានរកឃើញថា ប្រូតេអ៊ីន TIM មានរស្មីសំយោគ ហើយត្រូវបានបំផ្លាញយ៉ាងឆាប់រហ័ស សូម្បីតែជីពចរពន្លឺខ្លីក៏ដោយ។ ក្នុងការស្វែងរកការពន្យល់សម្រាប់បាតុភូតនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានកំណត់អត្តសញ្ញាណការផ្លាស់ប្តូរ យំទារកដែលលុបចោលឥទ្ធិពលពន្លឺ។ ការសិក្សាលម្អិតនៃហ្សែនយំ (ពី គ្រីបតូក្រូម) បានបង្ហាញថាវាស្រដៀងទៅនឹង circadian photoreceptors នៃរុក្ខជាតិដែលគេស្គាល់រួចហើយនៅពេលនោះ។ វាបានប្រែក្លាយថាប្រូតេអ៊ីន CRY យល់ឃើញពន្លឺ, ភ្ជាប់ទៅនឹង TIM និងរួមចំណែកដល់ការបំផ្លិចបំផ្លាញនៃក្រោយ, ដូច្នេះការពន្យារដំណាក់កាល "ភ្ញាក់" ។ នៅក្នុងថនិកសត្វ CRY ហាក់ដូចជាមានមុខងារជា TIM ហើយមិនមែនជា photoreceptor ទេ ប៉ុន្តែនៅក្នុងសត្វកណ្តុរ ការបិទ CRY ត្រូវបានបង្ហាញដូចនៅក្នុងសត្វរុយ ដើម្បីបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៅក្នុងវដ្តនៃការគេង-ភ្ញាក់។