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Jeffrey Hall의 과일 파리 매혹이 일주기 리듬을 깨는 방법

Jeffrey Hall의 과일 파리 매혹이 일주기 리듬을 깨는 방법

Jeffrey C. Hall은 노벨상을 수상한 유전학 자로 초파리에 대한 관심이 우리의 일주기 리듬을 이해하는 데 혁명적 인 것으로 입증되었습니다. 여기서 우리는 노벨상을받은 사람을 살펴보고 그의 작업이 왜 그렇게 중요한지 간략하게 설명합니다.

관련 : 우리 세포가 시간을 추적하는 방법에 대한 발견으로 수상한 의학 분야의 노벨상

Jeffrey C. Hall은 누구입니까?

Hall은 초파리의 행동과 생물학적 리듬에 대한 연구로 가장 잘 알려진 미국 유전 학자입니다.초파리 멜라노가 스터. 그는 1945 년 5 월 3 일 뉴욕 브루클린에서 태어 났으며 동물 세포가 시간을 추적하는 방법을 발견 한 공로로 노벨 생리 의학상을 공동 수상했습니다.

홀은 그의 아버지가 미국 상원의 '발가락'과 '거울'을 다루는 AP 통신에서 일했던 워싱턴 D.C. 밖에서 살면서 어린 시절을 보냈습니다. 그의 아버지는 Hall에 큰 영향을 미쳤으며 그가 시사 문제에 대한 최신 정보를 유지할 필요성을 심어주었습니다.

그는 원래 의학 분야에서 경력을 쌓을 계획 이었지만 곧 Amherst College에서 학부 과정을 거치는 동안 초파리에 매료되었습니다.

대학 시절 홀은 그에게 큰 영향을 준 Philip Ives 밑에서 일했습니다. Ives의 감독하에 Hall은 다음에서 재조합 및 전좌 유도를 연구했습니다. 초파리 표본.

Amherst에서의 위대한 업적을 바탕으로 그는 Ph.D.를 추구하도록 설득되었습니다. 시애틀 워싱턴 대학교에서 유전학을 전공했습니다.

패서 디나에있는 캘리포니아 공과 대학에서 근무한 후 홀은 1974 년 매사추세츠 주 월섬에있는 브랜다이스 대학에서 일하기 시작했습니다.

2004 년 Hall은 Brandeis에서 생물학 명예 교수로 임명되었습니다. 그 후 Hall은 University of Maine에 겸임 교수로 합류했습니다. 그는 나중에 신경 유전학의 천칭 자리 교수가되었습니다.

Jeffrey는 2012 년까지 대학에서 가르쳤습니다.

그의 노벨상을받을 자격이있는 것 외에도 Hall은 그의 경력 동안 다음을 포함하되 이에 국한되지 않는 다양한 다른 영예를 수상했습니다.

  • 신경 과학 부문 그루버 상 (2009)-Michael Rosbash 및 Michael Young과 공유.
  • Canada Gairdner International Award (2012)-Rosbash 및 Young 과도 공유했습니다.

Hall은 또한 여러 과학 저널의 편집자로 일했으며 American Academy of Arts and Sciences (2001) 및 National Academy of Sciences (2003)를 비롯한 여러 과학 단체의 회원으로 선출되었습니다.

Jeffrey Hall은 어떤 과학 분야에서 일합니까?

Hall의 주요 과학 분야는 유전학입니다.

그의 삶의 작업은 주로 초파리의 생물학적 리듬의 기초가되는 분자 메커니즘에 초점을 맞추 었습니다. 그의 연구를 통해 과학자들은 동물의 일주기 리듬에 대한 통찰력을 얻을 수있었습니다.

"우리 세포에서 내부 시계는 우리의 생물학적 리듬을 낮과 밤의 다른 단계에 적응시키는 데 도움이됩니다. Jeffrey Hall, Michael Rosbash 및 Michael Young은이 시계가 어떻게 작동하는지 알아 내기 위해 초파리를 연구했습니다.

1984 년에 그들은 밤에는 축적되지만 낮에는 분해되는 단백질을 암호화하는 유전자를 확인했습니다. 그들은 또한 초파리 세포에서 자기 조절 생물학적 시계의 일부를 형성하는 추가 단백질을 확인했습니다.

동일한 원칙이 다른 동식물에도 적용되는 것으로 나타났습니다. "-노벨상.

모르는 경우에 이것은 인간을 포함한 많은 동물의 행동을 유도하는 자기 조절 24 시간 생체 시계입니다. 이를 위해 그는 2017 년에 생리학 또는 의학 분야에서 노벨상을 공동 수상했습니다.

그는 다른 두 명의 미국 과학자 인 Michael Rosbash와 Michael W. Young과 함께 상을 받았습니다.

초파리 구애가 홀의 노벨상으로 이어진 방법

Hall의 연구는 주로 초파리의 구애와 생물학적 리듬의 신경 유전학에 초점을 맞추 었습니다. 이 연구의 일환으로 Hall은 파리의 신경계 영역을 연구하면서 구애 "노래"행동을 조절하는 데 도움이되는 부분을 발견했습니다.

그는 박사후 과정 학생 중 한 명과 함께 파리의 "노래"가 주기적으로 정기적으로 발생한다는 사실을 발견했습니다. 그의 팀은 이후 돌연변이 파리가 매일 수면-각성주기 동안 비정상적인 시간에 구애 의식을 수행하는 것으로 나타났음을 발견했습니다.

"수면-각성 장애의 원인이되는 돌연변이는 이름이 알려지지 않은 유전자에있었습니다.기간 일주기 리듬에 명백한 영향을 미치기 때문입니다. "-브리태니커 백과 사전.

1980 년대 중반 동료들로부터 약간의 비판을받은 후 Hall은 Roshbash와 협력하여이 유전자를 성공적으로 찾아 분리했습니다. 거의 같은시기에 Young, New York에있는 Rockefeller University의 또 다른 연구원도 같은 업적을 독립적으로 관리했습니다.

Robash와 Hall은 나중에 소위 기간 유전자 산물 인 기간 단백질 (PER)의 수준이 초파리 뇌에서 변동하는 것처럼 보이는 것을 발견했습니다. 연구 결과, PER은 밤에 축적되고 낮에는 감소하는 것으로 나타났습니다.

PER 레벨의 이러한 변동 또는 진동은 부정적인 피드백 루프의 산물 인 것으로 보입니다. PER은 특정 임계 수준에 도달 할 때까지 초파리가 생산 한 것으로 나타났습니다.

도달하면 PER 합성이 자동으로 꺼집니다.

"이러한 방식으로 단백질의 생산은 24 시간 주기로 지속적으로 조절되었습니다. Hall, Rosbash, Young은 나중에 추가적인 리듬 조절 유전자를 발견하고 빛과 기타 요인이 일주기 시계의 타이밍에 영향을 미치는 메커니즘을 더욱 명확히했습니다." -브리태니커 백과 사전.

1990 년대에 바로이 주제에 대한 이후 연구는 Hall, Robash 및 다른 사람들이 새로운 유전자가 파리 몸의 다른 세포에서도 발현된다는 것을 발견하도록 도왔습니다.

Hall의 초파리 연구와 다른 동물의 관련성은 무엇입니까?

초파리의 일주기 리듬을 연구하는 홀의 연구는 일주기 리듬에 대한 우리의 이해에 혁명적 인 것으로 입증되었습니다.

홀은 또한 유전자가 낮과 밤과 같은 어두운 빛주기에 반응하여 자신을 발현한다는 것을 발견했습니다. 그는 안료 분산 인자 단백질 (PDF)이라는 것이 생체 리듬을 조절하는 데 도움이된다는 것을 발견했습니다.

Hall은 또한 PDF가 세포에서 이러한 유전자의 운동 활동을 제어하는 ​​데 도움이된다는 것을 발견했습니다. PDF는 작은 복부 측면 뉴런 (sLNVs)에서 초파리 뇌.

이 발견을 바탕으로 Hall과 그의 동료들은이 뉴런이 초파리의 일주기 리듬을위한 일종의 박동 조율기처럼 작동하는지 확인할 수있었습니다. 그는 또한 PDF가 신체의 다른 세포에서 동기화를 유지하는 주요 단백질이라고 결론지었습니다.

인간의 경우이 리듬은 우리가 자고, 먹고, 호르몬을 방출하고, 혈압을 높이거나 낮출 때 조절하는 데 도움이됩니다. 사람의 습관은 늦게 근무하고, 비행기로 장거리를 이동하고, 밤 늦게까지 머물면서 이러한 자연적인주기를 쉽게 방해 할 수 있습니다.

이와 같은 중단은 일반적인 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있지만 고맙게도 재설정 할 수 있습니다.

이 리듬은 초파리에서와 같이 다른 동물에서 유사한 유전자와 발현 단백질에 의해 조절됩니다. 인간의 경우 시상 하부에 위치한 교차 상핵 (SCN)은 초파리의 작은 복부 측면 뉴런 (sLN)과 유사합니다.V에스).

neuropeptide vasoactive intestinal peptide (VIP)라고하는 단백질은 인간의 초파리 PDF에 대한 동족체이기도합니다.

SCN과 VIP의 신경 및 호르몬 활동은 각각 24 시간 주기로 다양한 신체 기능을 조절합니다. 20,000 개의 뉴런.

"이 행성의 모든 살아있는 유기체는 태양에 반응합니다."(2001 년 노벨상을받은 폴 너스 경은 말했습니다.)

"모든 식물과 동물의 행동은 명암주기에 의해 결정됩니다.이 행성의 우리는 태양의 노예입니다. 일주기 시계는 우리의 작동 메커니즘, 신진 대사에 내장되어 있으며 모든 곳에 내장되어 있으며 이해를위한 진정한 핵심 기능입니다. 생명." 그는 덧붙였다.

Jeffrey Hall에 대한 엄선 된 사실

1. 홀은 2017 년에 공동으로 노벨 생리 의학상을 수상했습니다.

2. Hall의 연구를 통해 과학자들은 동물의 일주기 리듬을 조절하는 데 도움이되는 유전자와 호르몬을 발견 할 수있었습니다.

3. Hall은 1945 년 5 월에 태어나 현재 74 세입니다.

4. 초파리에 대한 Hall의 매력은 Amherst College에서 학부 과정을 밟으면 서 시작되었습니다. 그것은 그의 학업 및 과학 경력의 나머지를 지시 할 것입니다.

5. 홀은 미국 유전학 협회 메달, 신경 과학의 그루버 상, 루이사 그로스 호르비츠 상, 게 어드 너 재단 국제 상, 쇼 상, 와일리 상 등 그의 작품으로 다양한 상을 수상했습니다.


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