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今週はノーベル賞週間です。医学・生理学賞について記事を書いてみます。
米科学者３氏にノーベル医学賞、体内時計の研究で
多くの生物は昼と夜でその生理機能を大きく変化させます。ヒトでいえば、昼間は活動量が大きくなって夜になると睡眠傾向になって成長ホルモンが分泌されるなどです。この周日変動が環境によるものか自発的なものかは昔からの科学者の関心事でした。様々な検証の結果、環境の影響がなくても周日変動が維持されることがわかってきたのです。この現象に「体内時計」という名前がつけられました。
今回、ノーベル医学・生理学賞を受賞した３氏はモデル生物のキイロショウジョウバエの変異体の中にこの周日変動のおかしな変異体を見つけだして，その原因遺伝子および産物のたんぱく質を突き止めてその働きを明らかにしたのです。
キイロショウジョウバエのper(period)遺伝子から転写、翻訳されるPERたんぱく質はTIM(Timeless)たんぱく質と結合してショウジョウバエの様々な生理現象や行動に影響を与えてます。一方でPER／TIMたんぱく質自身はper遺伝子からの遺伝子発現を抑制する負のフィードバックの働きも持っています。この「発現〜たんぱく質合成〜自身の遺伝子の発現抑制」のサイクルの間にタイムラグがあると周日変動が起きる・・・らしいです。そのことは微分方程式を解くと証明できるらしい・・・のですが・・・わたしには理解できませんでした・・・。重りを吊るしたばねは、重りが上下動していてもいずれはその上下動は減衰するけど、ばねを持つ手をタイミングよく動かすと、ずっと上下動を続けるようなものではないでしょうか・・・たぶん・・・。
ヒトでも共通の仕組みがあるらしいことがわかってきています。
不眠症をはじめさまざまな疾病にこの周日変動がかかわっていることがわかってきました。
自然科学の基礎研究に「何の役に立つのか」を問うのは愚問ではあるのですが、今後、この仕組みの詳細が明らかになるにつれて、それらの疾病の予防や治療の役に立つ成果が出てくるかもしれませんね。
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