معلومات

كيف تسبب سحر ذبابة الفاكهة في جيفري هول في كسر الإيقاع اليومي

كيف تسبب سحر ذبابة الفاكهة في جيفري هول في كسر الإيقاع اليومي


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

جيفري سي هول عالم وراثة حائز على جائزة نوبل أثبت اهتمامه بذباب الفاكهة أنه ثوري لفهمنا لإيقاعاتنا اليومية. هنا نستكشف الرجل الذي يقف وراء جائزة نوبل ونتطرق بإيجاز إلى سبب أهمية عمله.

ذات صلة: جائزة نوبل في الطب الممنوحة لاكتشاف كيفية تتبع الخلايا لدينا

من هو جيفري سي هول؟

هول عالم وراثة أمريكي اشتهر بأبحاثه في السلوك والإيقاعات البيولوجية لذبابة الفاكهةذبابة الفاكهة سوداء البطن. وُلِد في الثالث من مايو عام 1945 في بروكلين بنيويورك وحصل على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب لمساهماته في اكتشاف كيفية تتبع الخلايا الحيوانية للوقت.

أمضى هول شبابه في العيش خارج واشنطن العاصمة حيث عمل والده في وكالة أسوشيتيد برس ليغطي "أصابع" و "ثمرات" مجلس الشيوخ الأمريكي. سيثبت والده أنه له تأثير كبير على هول وغرس الحاجة له ​​لمواكبة الشؤون الجارية.

كان قد خطط في الأصل لممارسة مهنة الطب ، ولكن سرعان ما أصبح مغرمًا بذباب الفاكهة خلال دراسته الجامعية في كلية أمهيرست.

أثناء وجوده في الكلية ، عمل هول تحت إشراف فيليب آيفز ، الذي كان له أيضًا تأثير كبير عليه. تحت إشراف إيفز ، درس هول إعادة التركيب والانتقال في ذبابة الفاكهة العينات.

بناءً على عمله الرائع في أمهيرست ، تم إقناعه بمتابعة الدكتوراه. في علم الوراثة في جامعة واشنطن ، سياتل.

بعد فترة قضاها في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا ، بدأ هول العمل في جامعة برانديز في والثام ، ماساتشوستس في عام 1974.

في عام 2004 ، تم تسمية Hall أستاذًا فخريًا لعلم الأحياء في Brandeis. ثم انضم هول إلى جامعة ماين كأستاذ مساعد. أصبح فيما بعد أستاذ الميزان لعلم الوراثة العصبية.

درس جيفري في الجامعة حتى عام 2012.

بالإضافة إلى جائزة نوبل التي يستحقها ، حصل هول على العديد من الجوائز الأخرى خلال حياته المهنية ، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر: -

  • جائزة Gruber في علم الأعصاب (2009) - مشتركة مع مايكل روسباش ومايكل يونغ.
  • جائزة كندا غيردنر الدولية (2012) - مشتركة أيضًا مع Rosbash and Young.

عمل هول أيضًا كمحرر للعديد من المجلات العلمية وكان عضوًا منتخبًا في العديد من المنظمات العلمية ، بما في ذلك الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم (2001) والأكاديمية الوطنية للعلوم (2003).

في أي مجال علمي يعمل جيفري هول؟

تخصص هول العلمي الرئيسي هو علم الوراثة.

ركز عمل حياته بشكل أساسي على الآليات الجزيئية التي تكمن وراء الإيقاع البيولوجي لذباب الفاكهة. مكّن عمله ، في جزء صغير منه ، العلماء من اكتساب رؤى ثاقبة حول إيقاع الساعة البيولوجية للحيوانات.

"في خلايانا ، تساعدنا الساعة الداخلية على تكييف إيقاعنا البيولوجي مع المراحل المختلفة ليلا ونهارا. درس جيفري هول ومايكل روسباش ومايكل يونغ ذباب الفاكهة لمعرفة كيفية عمل هذه الساعة.

في عام 1984 ، تمكنوا من التعرف على الجين الذي يشفر بروتينًا يتراكم أثناء الليل ولكنه يتحلل أثناء النهار. كما حددوا بروتينات إضافية تشكل جزءًا من آلية بيولوجية ذاتية التنظيم في خلايا ذبابة الفاكهة.

وقد ثبت أن نفس المبادئ تنطبق على الحيوانات والنباتات الأخرى ". - جائزة نوبل.

في حال لم تكن على علم ، فهذه هي الساعة البيولوجية ذاتية التنظيم التي تعمل على مدار 24 ساعة والتي تقود سلوك العديد من الحيوانات ، بما في ذلك البشر. لهذا ، حصل على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب في عام 2017.

تقاسم الجائزة مع اثنين من العلماء الأمريكيين الآخرين ، مايكل روسباش ومايكل دبليو يونغ.

كيف أدت المغازلة مع ذباب الفاكهة إلى جائزة نوبل في القاعة

ركز عمل هول بشكل أساسي على الوراثة العصبية للتودد والإيقاعات البيولوجية في ذباب الفاكهة. كجزء من هذا البحث ، اكتشف هول أثناء دراسته لمناطق الجهاز العصبي للذباب أجزاءً تساعد في تنظيم سلوك "الغناء".

وقد وجد مع أحد طلابه في مرحلة ما بعد الدكتوراه أن "أغاني" الذباب تحدث بشكل دوري وعلى فترات منتظمة. وجد فريقه لاحقًا أن الذباب الطافرة يبدو أنها تمارس طقوس المغازلة في أوقات غير طبيعية خلال دورات النوم والاستيقاظ اليومية.

"الطفرات الكامنة وراء اضطرابات النوم واليقظة كانت في جين غير معروف سمي بـفترة الجين بسبب تأثيره الواضح على إيقاع الساعة البيولوجية. "- Encyclopedia Britannica.

بعد تلقي بعض الانتقادات من أقرانه في منتصف الثمانينيات ، تعاون هول مع روشباش ، لتحديد موقع هذا الجين وعزله بنجاح. في نفس الوقت تقريبًا ، قام باحث آخر في جامعة روكفلر ، نيويورك ، يونغ ، بإدارة نفس العمل بشكل مستقل.

اكتشف روباش وهال لاحقًا أن مستويات ما يسمى بمنتج جين الفترة ، بروتين الفترة (PER) ، يبدو أنها تتقلب في دماغ ذبابة الفاكهة. من خلال دراستهم ، وجدوا أن PER يتراكم في الليل وينخفض ​​أثناء النهار.

كما يبدو أن هذه التقلبات ، أو التذبذبات ، في مستويات PER هي نتاج حلقة ردود فعل سلبية. ووجدوا أن PER تم إنتاجه بواسطة ذبابة الفاكهة حتى وصلت إلى مستوى حرج معين.

بمجرد الوصول ، سيتوقف تركيب PER تلقائيًا.

"بهذه الطريقة ، تم تنظيم إنتاج البروتين في دورة مستمرة مدتها 24 ساعة. اكتشف هول وروزباش ويونغ لاحقًا جينات إضافية تنظم الإيقاع وقاموا بتوضيح الآليات التي يؤثر بها الضوء والعوامل الأخرى على التوقيت في الساعة البيولوجية." - موسوعة بريتانيكا.

ساعد العمل في وقت لاحق حول هذا الموضوع بالذات في التسعينيات هول وروباش وآخرين على اكتشاف أن جينهم الجديد تم التعبير عنه أيضًا في خلايا أخرى من أجسام الذباب.

ما أهمية أبحاث ذبابة الفاكهة في Hall للحيوانات الأخرى؟

أثبت عمل هول في دراسة الإيقاع اليومي لذباب الفاكهة أنه ثوري لفهمنا لإيقاع الساعة البيولوجية.

تمكن هول أيضًا من اكتشاف أن الجين يعبر عن نفسه استجابة لدورات الضوء الداكن - مثل النهار والليل. وجد شيئًا يسمى بروتين عامل تشتت الصباغ (PDF) يساعد في التحكم في إيقاعاتهم اليومية.

اكتشف هول أيضًا أن PDF يساعد في التحكم في النشاط الحركي لهذه الجينات في الخلايا. تم ترجمة PDF إلى الخلايا العصبية الجانبية البطنية الصغيرة (sLNالخامسق) في ذبابة الفاكهة الدماغ.

بناءً على هذا الاكتشاف ، تمكن هول وزملاؤه من التأكد من أن هذه الخلايا العصبية تعمل كنوع من منظم ضربات القلب لإيقاع الساعة البيولوجية في ذباب الفاكهة. وخلص أيضًا إلى أن PDF هو البروتين الرئيسي للحفاظ على التزامن في خلايا أخرى من الجسم.

في البشر ، يساعد هذا الإيقاع على تنظيم وقت النوم ، والأكل ، وإطلاق الهرمونات ، ورفع / خفض ضغط الدم. يمكن لعادات الشخص أن تعطل هذه الدورة الطبيعية بسهولة عن طريق العمل في نوبات متأخرة ، والسفر لمسافات طويلة بالطائرة ، والبقاء مستيقظًا في وقت متأخر من الليل.

في حين أن مثل هذا الاضطراب يمكن أن يكون له آثار خطيرة على صحتك العامة ، إلا أنه يمكن ، لحسن الحظ ، إعادة ضبطه.

يتم التحكم في هذا الإيقاع بواسطة جينات مماثلة وبروتينات معبرة في حيوانات أخرى كما في ذبابة الفاكهة. في البشر ، تشبه النواة فوق التصالبية (SCN) الموجودة في منطقة ما تحت المهاد الخلايا العصبية الجانبية البطنية الصغيرة لذباب الفاكهة (sLN).الخامسس).

بروتين يسمى الببتيد المعوي النشط في الأوعية (VIP) هو أيضًا متماثل لـ PDF ذبابة الفاكهة في البشر.

تنظم الأنشطة العصبية والهرمونية لـ SCN و VIP على التوالي العديد من وظائف الجسم المختلفة في دورة مدتها 24 ساعة ، باستخدام 20000 خلية عصبية.

قال السير بول نورس (الذي شارك في جائزة نوبل عام 2001): "كل كائن حي على هذا الكوكب يستجيب للشمس".

"يتم تحديد سلوك النبات والحيوان من خلال دورة الضوء والظلام. نحن على هذا الكوكب عبيد للشمس. الساعة البيولوجية جزء لا يتجزأ من آليات عملنا ، والتمثيل الغذائي لدينا ، وهي مضمنة في كل مكان ، إنها ميزة أساسية حقيقية للفهم الحياة." أضاف.

حقائق مختارة عن جيفري هول

1. حصل هول على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب في عام 2017.

2. مكّن عمل هول العلماء من الكشف عن الجينات والهرمونات التي تساعد في التحكم في إيقاع الساعة البيولوجية للحيوان.

3. هول من مواليد مايو عام 1945 ويبلغ حاليا من العمر 74 عاما.

4. بدأ افتتان هول بذباب الفاكهة خلال دراسته الجامعية في كلية أمهيرست. سوف تملي عليه بقية حياته الأكاديمية والعلمية.

5. حصل Hall على العديد من الجوائز تقديراً لعمله بما في ذلك ميدالية جمعية علم الوراثة الأمريكية ، وجائزة Gruber في علم الأعصاب ، وجائزة Louisa Gross Horwitz ، وجائزة Gairdner Foundation الدولية ، وجائزة Shaw ، وجائزة Wiley.


شاهد الفيديو: مكافحة ذبابة الفاكهة (يونيو 2022).