Alfred Nobel a laissé un testament par lequel il a officiellement confirmé son désir d'investir toutes ses économies (de l'ordre de 33 233 792 couronnes suédoises) dans le développement et le soutien de la science. En fait, ce fut le principal catalyseur du XXe siècle qui a contribué à l’avancement des hypothèses techniques modernes.
Alfred Nobel avait un projet, un projet incroyable, qui n'a été connu que lors de l'ouverture de son testament en janvier 1897. La première partie contenait les instructions habituelles pour un tel cas. Cependant, après ces paragraphes, il y en avait d’autres qui disaient :
« Tous mes biens immobiliers et meubles doivent être transférés par mes exécuteurs testamentaires en liquidités, et le capital ainsi collecté doit être placé dans une banque fiable. Ces fonds appartiendront au fonds, qui en émettra chaque année des revenus sous forme de. une prime à ceux qui, au cours de l'année écoulée, ont apporté la contribution la plus significative à la science, à la littérature ou à la paix et dont les activités ont apporté le plus grand bénéfice à l'humanité, un prix dans le domaine de la littérature - par l'Académie de Stockholm, un prix pour sa contribution. à la paix - par une commission de 5 personnes nommées par le Storting de Norvège. Mon dernier souhait est aussi que des prix soient décernés aux candidats les plus méritants, qu'ils soient Scandinaves ou non.
Les administrateurs de l'institut sont élus par certaines organisations. Tout membre de l'administration est gardé confidentiel jusqu'à avant la discussion. Il peut appartenir à n'importe quelle nationalité. Il y a au total 15 administrateurs de prix Nobel, 3 pour chaque prix. Ils nomment le conseil d'administration. Le président et le vice-président de ce conseil sont nommés respectivement par le roi de Suède.
Toute personne proposant sa propre candidature sera disqualifiée.
Un candidat dans son propre domaine peut être nominé par le lauréat du prix des années précédentes, l'organisation responsable de la remise du prix et la personne qui propose le prix de manière objective. Les présidents d'académies, de sociétés littéraires et scientifiques, d'organisations parlementaires internationales individuelles, les inventeurs travaillant dans de grandes universités et même les membres de gouvernements ont également le droit de proposer leur propre candidat. Mais ici, cela vaut la peine de vérifier : seules les personnalités célèbres et les grandes organisations ont la possibilité de proposer leur propre candidat. Il est important que le candidat n'ait rien à voir avec eux.
Ces organisations, qui peuvent paraître trop rigides, sont une excellente preuve de la méfiance de Nobel à l'égard de la fragilité humaine.
Le statut de Nobel, qui comprenait des biens d'une valeur de plus de trente millions de couronnes, était divisé en 2 parts. I - 28 millions de couronnes - est devenu le principal fonds du prix. Avec les fonds restants de la Fondation Nobel, le bâtiment dans lequel il se trouve encore a été acheté. En outre, les fonds provenant de cet argent ont été alloués aux fonds organisationnels de tout prix et aux dépenses des organisations qui font partie du Conseil Nobel.
Depuis 1958, la Fondation Nobel investit dans des obligations, de l'immobilier et des actions. Il existe certaines restrictions pour investir à l'étranger. Ces réformes ont été motivées par la nécessité de protéger le capital de l’inflation. Cela signifie évidemment beaucoup à notre époque.
Examinons quelques exemples intéressants de remise de prix tout au long de son histoire.
Alexandre FLEMING. Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1945
Alexander Fleming a reçu le prix pour son invention Penicilinum et son effet curatif sur diverses maladies infectieuses. Un heureux accident - l'invention du Penicilinum par Fleming - était le résultat d'une combinaison de circonstances si incroyables qu'il est presque impossible d'y croire, et la presse a eu une histoire sensationnelle qui pourrait captiver l'imagination de chacun. À mon avis, il a apporté une contribution inestimable (et je pense que tout le monde sera d'accord avec moi pour dire que des inventeurs comme Fleming ne seront jamais oubliés et que leurs découvertes nous protégeront constamment de manière invisible). Nous savons tous que le rôle de la pénicilline en médecine ne peut guère être surestimé. Ce médicament a sauvé la vie de nombreuses personnes (notamment pendant la guerre, où des milliers de personnes sont mortes de maladies infectieuses).
Howard W. FLORY.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1945
Howard Florey a remporté le prix pour l'invention du Penicilinum et son effet curatif sur diverses maladies infectieuses. La pénicilline, découverte par Fleming, était chimiquement instable et ne pouvait être obtenue qu'en petites quantités. Flory a dirigé les recherches pour étudier le médicament. Il a établi la production de Penicilinum aux États-Unis, grâce aux allocations importantes allouées au projet.
Ilya MECHNIKOV.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1908
Le physicien russe Ilya Mechnikov a reçu un prix pour ses travaux sur l’immunité. Sa contribution la plus importante à la science était de nature méthodologique : la tâche du scientifique était d’étudier « l’immunité dans les maladies infectieuses du point de vue de la physiologie cellulaire ». Le nom de Mechnikov est associé à une méthode commerciale courante de production de kéfir. Naturellement, l’invention de M. était grande et très utile ; grâce à ses propres travaux, il a jeté les bases de nombreuses autres découvertes.
Ivan PAVLOV.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1904
Ivan Pavlov a reçu un prix pour ses travaux sur la physiologie de la digestion. Des expériences concernant le système digestif ont conduit à la découverte de réflexes conditionnés. Les compétences chirurgicales de Pavlov étaient inégalées. Il était si bon avec ses deux mains qu'on ne savait jamais quelle main il utiliserait l'instant suivant.
Camillo GOLGI. Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1906
En reconnaissance de ses travaux sur la structure du système nerveux, Camillo Golgi a reçu le prix. Golgi a classé les types de neurones et a fait de nombreuses découvertes sur la structure de cellules spécifiques et sur le système nerveux dans son ensemble. L'appareil de Golgi, un fin réseau de filaments entrelacés au sein des cellules nerveuses, est reconnu et généralement accepté comme étant impliqué dans la modification et la sécrétion des protéines. Ce scientifique unique est connu de tous ceux qui ont étudié la structure des cellules. En particulier, moi et toute notre classe.
Georg BEKESHI.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1961
Le scientifique Georg Bekesy a étudié les membranes des appareils téléphoniques, qui déformaient les vibrations sonores, contrairement au tympan. En communication avec cela, j'ai commencé à étudier les caractéristiques physiques des organes auditifs. Après avoir recréé une image complète de la biomécanique de la cochlée, les otochirurgiens d'aujourd'hui ont la possibilité d'implanter des tympans et des osselets auditifs artificiels. Ce travail de Bekeshi a reçu un prix. Ces découvertes deviennent particulièrement pertinentes à notre époque, où la technologie informatique s'est développée dans des proportions incroyables et où la complexité de l'implantation passe à un niveau qualitativement différent. Grâce à ses propres découvertes, il a rendu cela possible à de nombreuses personnes. à réentendre.
Emil von BERING.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1901
Pour ses travaux sur la thérapie sérique, notamment pour sa diffusion dans le traitement de la diphtérie, qui ont ouvert de nouvelles voies dans la science médicale et mis entre les mains des médecins une arme victorieuse contre la maladie et la mort, Emil von Behring a reçu le prix. Pendant la Première Guerre mondiale, le vaccin contre le tétanos créé par Béring a sauvé l'existence de nombreux soldats allemands. Il ne s'agissait bien entendu que des bases de la médecine. Cependant, personne ne doute probablement que cette invention a beaucoup contribué au développement de la médecine et à l’humanité dans son ensemble. Son nom restera à jamais gravé dans l’histoire de l’humanité.
George W. BEADLE.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1958
George Beadle a remporté le prix pour ses découvertes concernant la qualité des gènes dans des processus biochimiques spéciaux. Des expériences ont prouvé que certains gènes sont responsables de la synthèse de substances cellulaires spéciales. Les méthodes de laboratoire inventées par George Beadle et Edward Tatham sont devenues utiles pour augmenter la production pharmacologique de pénicilline, une substance importante produite par des champignons spéciaux. Tout le monde connaît probablement l'existence de la pénicilline mentionnée ci-dessus et son importance. Le rôle de la découverte de ces inventeurs est donc inestimable dans la société d'aujourd'hui.
Jules BORDE.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1919
Jules Bordet a reçu un prix pour ses découvertes liées à l'immunité. Les recherches de Bordet sur les bactéries de la coqueluche ont conduit au premier rapport sur la variabilité antigénique des microbes. Ce phénomène a une signification médicale importante, puisque les agents pathogènes (en particulier le virus de la grippe) capables de modifier leur propre structure antigénique peuvent être résistants aux anticorps et aux vaccins.
Zelman A. VAKSMAN. Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1952
Pour l'invention de la streptomycine, le premier antibiotique efficace dans le traitement de la tuberculose, Zelman Waksman a reçu un prix. Waksman était considéré comme le plus grand bienfaiteur de l'humanité, car la tuberculose n'avait pas été traitée avant l'acquisition de la streptomycine. L'augmentation phénoménale de la disponibilité de ces médicaments est en grande partie le résultat des programmes créés grâce aux efforts de Waxman. C'est dire à quel point ses découvertes étaient importantes !
Otto WARBURG. Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1931
Otto Warburg a reçu le prix pour son invention sur la nature et le mécanisme d'action de l'enzyme respiratoire. Cette invention était la première démonstration d'un catalyseur efficace, une enzyme, dans un organisme vivant ; cette identification est importante car elle éclaire le cours de base du maintien de la vie. Il a étudié l'étiologie du cancer. De telles découvertes fondamentales revêtent sans aucun doute une grande importance dans l’histoire du développement des êtres vivants sur Terre.
JOHN R. WAYNE. Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1982
John Wayne a reçu le prix pour ses découvertes concernant les prostaglandines et d'autres substances biologiquement actives similaires. Les prostaglandines sont utilisées dans diverses applications cliniques, notamment pour prévenir la formation de caillots sanguins dans les appareils utilisés pour maintenir la circulation pendant une chirurgie à cœur ouvert et pour protéger le myocarde des dommages causés par les crises d'angine de poitrine. Ce sujet est devenu d'actualité à notre époque, notamment grâce aux premières personnes de notre État. Par conséquent, j'ai décidé de mentionner cette invention comme l'une des plus importantes et des plus intéressantes.
Daniel Carlton Gajduzek a remporté le prix pour la découverte de nouveaux mécanismes d'origine et de propagation des maladies infectieuses. Ses recherches ont conduit à la reconnaissance d'une nouvelle catégorie de maladies humaines causées par des agents pathogènes uniques : les protéines infectieuses. On pense que de petits brins de protéines trouvés dans le cerveau infectés par des virus lents sont à l’origine de la maladie.
Christian De DUW.
Christian De Duve a reçu le prix pour ses découvertes concernant l'organisation fonctionnelle et structurelle de la cellule. De Duve a inventé de nouveaux organites - les lysosomes, qui contiennent de nombreuses enzymes impliquées dans la digestion intracellulaire des nutriments. Continue de travailler sur l'obtention de substances qui augmentent e Max Delbrück pour ses découvertes concernant le mécanisme de réplication et la structure génétique des virus. Delbrück a découvert la possibilité d'échanger des informations génétiques entre deux lignées différentes de bactériophages (virus qui infectent les cellules bactériennes), si une seule et même cellule bactérienne est infectée par plusieurs bactériophages. Ce phénomène, appelé recombinaison génétique, a été la première preuve expérimentale de la recombinaison de l'ADN chez les virus.
Édouard DOISY. Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1943
Edouard Doisy a reçu un prix pour son invention de la structure chimique de la vitamine K. La vitamine K est nécessaire à la synthèse de la prothrombine, un facteur de coagulation sanguine. L'introduction de la vitamine a sauvé la vie de nombreuses personnes, notamment des patients présentant un blocage des voies biliaires qui, avant d'utiliser la vitamine K, mouraient souvent d'une hémorragie pendant une intervention chirurgicale. efficacité et réduction des effets secondaires des médicaments utilisés pour la chimiothérapie de la leucémie.
Gerhard DOMAGK. Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1939
Gerhard Domagk a remporté le prix pour l'invention de l'effet antibactérien du Prontosil. L’avènement du Prontosil, l’un des médicaments dits sulfamides, a été l’un des plus grands succès thérapeutiques de l’histoire de la médecine. Cette année déjà, plus d'un millier de préparations à base de sulfamides ont été réalisées. Deux d’entre eux, la sulfapyridine et le sulfathiazole, ont réduit la mortalité par pneumonie à presque zéro.
Renato DULBECCO.
Renato Dulbecco a reçu le prix pour ses recherches sur l'interaction entre les virus tumoraux et le matériel génétique de la cellule. L'invention a permis à l'astronome d'identifier les tumeurs humaines malignes provoquées par des virus tumoraux. Dulbecco a découvert que les cellules tumorales sont transformées par les virus tumoraux de sorte qu'elles commencent à se diviser indéfiniment ; Il a appelé ce mouvement la transformation cellulaire.
Nils K.JERNE.Prix Nobel de physiologie ou médecine 1984
Lauréat du prix Nobel de physiologie ou médecine 1984 "pour ses théories concernant la spécificité dans le développement et le contrôle du système immunitaire et sa découverte du principe de production d'anticorps monoclonaux".
François JACOB.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1965
François Jacob a reçu le prix pour ses découvertes concernant le contrôle génétique de la synthèse des enzymes et des virus. Les travaux ont démontré comment les informations structurelles stockées dans les gènes contrôlent les processus chimiques. Jacob a posé les bases de la biologie moléculaire et le Département de génétique cellulaire a été inventé pour lui au Collège de France.
Alexis CARREL.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1912
Pour la reconnaissance de ses travaux sur la suture vasculaire et la transplantation de vaisseaux sanguins et d'organes, Alexis Carrel a reçu un prix. Une telle autotransplantation de vaisseaux est à la base de nombreuses opérations importantes réalisées aujourd'hui ; par exemple, lors d'un pontage coronarien.
Georg KÖHLER.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1984
Georg Köhler a remporté le prix avec Cesar Milstein pour l'invention et le développement des principes de production d'anticorps monoclonaux à l'aide d'hybridomes. Les anticorps monoclonaux ont été utilisés pour traiter la leucémie, l'hépatite B et les infections streptococciques. Ils ont également joué un rôle important dans l'identification des cas de SIDA.
Édouard KENDALL.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1950
Edward Kendall a reçu le prix pour ses découvertes concernant les hormones surrénales, leur structure et leurs effets biologiques. L'hormone cortisone isolée par Kendall a un effet exclusif dans le traitement de la polyarthrite rhumatoïde, des rhumatismes, de l'asthme bronchique et du rhume des foins, ainsi que dans le traitement des maladies allergiques.
Albert-Claude.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1974
Albert Claude a reçu le prix pour ses découvertes concernant l'organisation fonctionnelle et structurelle de la cellule. Claude a découvert un « nouveau monde » de l'anatomie cellulaire microscopique, décrivant les principes de base du fractionnement cellulaire et la structure des cellules examinées par microscopie électronique.
Xap Gobind CORAN.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1968
Pour avoir déchiffré le code génétique et sa qualité dans la synthèse protéique, Har GobindKorana a reçu un prix. La synthèse d'acides nucléiques réalisée par K. est une condition nécessaire à la solution définitive à la complexité du code génétique. Korana a étudié le mécanisme de transfert d'informations génétiques, grâce auquel les acides aminés sont inclus dans la chaîne protéique dans la séquence requise.
Allan CORMACK.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1979
Allan Cormack a reçu un prix pour le développement de la tomodensitométrie. Le tomographe distingue clairement les tissus mous des tissus qui les entourent, même si la différence d'absorption des rayons est très faible. Par conséquent, l’outil vous permet de déterminer les zones saines et affectées du corps. Il s'agit d'un grand pas en avant par rapport aux autres méthodes d'acquisition d'illustrations radiographiques.
Arthur KORNBERG. Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1959
Arthur Kornberg a reçu le prix pour l'invention de mécanismes de synthèse biologique des acides désoxyribonucléiques et ribonucléiques. Les travaux de Kornberg ont ouvert de nouvelles directions non seulement dans le domaine de la biochimie et de la génétique, mais également dans le traitement des maladies héréditaires et du cancer. Ils sont devenus la base du développement de méthodes et d'orientations pour la réplication du matériel génétique cellulaire.
Robert KOCH. Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1905
Robert Koch a reçu le prix pour ses recherches et découvertes concernant le traitement de la tuberculose. Koch a réalisé son plus grand triomphe lorsqu'il a réussi à isoler la bactérie responsable de la tuberculose. A cette époque, cette maladie était l’une des principales causes de décès.
Charles LAVERAN. Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1907
Karl Landsteiner. Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1930
Karl Landsteiner a reçu le prix pour l'invention des groupes sanguins humains. Avec un groupe d'inventeurs, L. a décrit un autre facteur sanguin humain - le soi-disant facteur Rhésus. Landsteiner a étayé l'hypothèse d'une identification sérologique, sans savoir encore que les groupes sanguins sont hérités. Les méthodes génétiques de Landsteiner sont encore utilisées aujourd'hui dans les examens visant à établir la paternité.
Stanley COHEN.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1986
Stanley Cohen a reçu ce prix en reconnaissance de ses découvertes d'une importance cruciale pour la découverte des mécanismes régulant la croissance des cellules et des organes. Cohen a découvert le facteur de croissance épidermique (EGF), qui stimule le développement de nombreux types de cellules et améliore un certain nombre de processus biologiques. L'EGF peut être trouvé dans les greffes de peau et le traitement des tumeurs.
Rita LÉVI-MONTALCINI.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1986
En reconnaissance de découvertes d'importance fondamentale pour la compréhension des mécanismes de régulation de la croissance cellulaire et organique, Rita Levi-Montalcini a reçu le prix. Levi-Montalcini a découvert le facteur de croissance du tissu nerveux (NGGF), utilisé pour réparer les nerfs endommagés. Des recherches ont montré que ce sont les perturbations de la régulation des facteurs de croissance qui provoquent le cancer.
George R. MINOT.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1934
George Minot a reçu le prix pour ses découvertes liées à l'utilisation du foie dans le traitement de l'anémie. Minot a découvert que pour l’anémie, le meilleur effet thérapeutique est la consommation de foie. Il a été découvert plus tard que la cause de l'anémie pernicieuse était un manque de vitamine B12 contenue dans le foie. En découvrant une fonction du foie jusqu’alors inconnue de la science, Minot a mis au point une nouvelle façon de traiter l’anémie.
JOHN J.R. MCLEOD.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1923
John MacLeod a partagé le prix avec Frederick Banting pour l'invention de l'insuline. McLeod a utilisé toutes les ressources de son propre département pour réaliser l'acquisition et la purification de grandes quantités d'insuline. Grâce à McLeod, la production commerciale fut rapidement établie. Le résultat de ses recherches a été le livre « L’insuline et sa distribution dans le diabète ».
HERMAN J.MOELLER.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1946
Hermann Möller a reçu le prix pour son invention consistant à créer des mutations sous l'influence d'une irradiation aux rayons X. L'invention selon laquelle l'hérédité et l'évolution peuvent être délibérément modifiées dans des conditions de laboratoire a acquis une signification terrible et nouvelle avec l'avènement des armes atomiques. Möller est convaincu de la nécessité d'interdire les essais nucléaires.
Thomas Hunt MORGAN. Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1933
Thomas Hunt Morgan a reçu le prix pour ses découvertes liées au rôle des chromosomes dans l'hérédité. L’idée selon laquelle les gènes sont localisés sur le chromosome selon une séquence linéaire spécifique et, en outre, que la base de la liaison est la proximité de deux gènes sur le chromosome peut être considérée comme l’une des principales réalisations de l’hypothèse génétique.
Charles NICOLE. Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1928
Charles Nicole a reçu un prix pour avoir identifié l'émetteur du typhus - le pou de corps. L'invention ne contenait pas de principes nouveaux, mais était d'une grande importance pratique. Pendant la Première Guerre mondiale, le personnel militaire était désinfecté pour éliminer les poux de toute personne entrant ou revenant des tranchées. En conséquence, les pertes dues au typhus ont été considérablement réduites.
Roger SPERRY.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1981
Roger Sperry a reçu le prix pour ses découvertes concernant la spécialisation fonctionnelle des hémisphères cérébraux. Des recherches ont montré que les hémisphères gauche et droit remplissent des fonctions cognitives différentes. Les expériences de Sperry ont largement modifié les approches de l'étude des processus cognitifs et ont trouvé une application significative dans le diagnostic et le traitement des maladies du système nerveux.
Howard M. TEMIN.Prix Nobel de physiologie ou médecine, 1975
Howard Temin a reçu le prix pour ses découvertes concernant l'interaction entre les virus tumoraux et le matériel génétique de la cellule. Temin a découvert des virus qui ont une activité de transcriptase inverse et existent sous forme de provirus dans l'ADN des cellules animales. Ces rétrovirus provoquent diverses maladies, notamment le SIDA, certaines formes de cancer et l'hépatite.
Le premier prix Nobel 2017, traditionnellement décerné pour des réalisations dans les domaines de la physiologie et de la médecine, a été décerné à des scientifiques américains pour la découverte d'un mécanisme moléculaire qui confère à tous les êtres vivants leur propre « horloge biologique ». C'est le cas lorsque tout le monde peut littéralement juger de l'importance des réalisations scientifiques récompensées par le prix le plus prestigieux : il n'y a personne qui ne soit familier avec le changement des rythmes de sommeil et d'éveil. Découvrez comment fonctionne cette montre et comment nous avons réussi à comprendre son mécanisme dans notre matériel.
L'année dernière, le comité du prix Nobel de physiologie ou médecine a surpris le public - dans un contexte d'intérêt croissant pour CRISPR/Cas et l'onco-immunologie - en lui décernant un prix pour des travaux profondément fondamentaux réalisés en utilisant la génétique classique sur la levure de boulanger. Cette fois encore, le comité n'a pas suivi la mode et a noté le travail fondamental effectué sur un objet génétique encore plus classique : la drosophile. Les lauréats Jeffrey Hall, Michael Rosbash et Michael Young, travaillant avec des mouches, ont décrit le mécanisme moléculaire qui sous-tend les rythmes circadiens, l'une des adaptations les plus importantes des êtres biologiques à la vie sur la planète Terre.
Qu'est-ce qu'une horloge biologique ?
Les rythmes circadiens sont le résultat de l’horloge circadienne ou biologique. Une horloge biologique n'est pas une métaphore, mais une chaîne de protéines et de gènes fermée selon le principe de la rétroaction négative et qui fluctue quotidiennement selon un cycle d'environ 24 heures - en fonction de la durée du jour terrestre. Cette chaîne est assez conservatrice chez les animaux, et le principe de la structure de l'horloge est le même chez tous les organismes vivants qui en possèdent. Actuellement, on sait de manière fiable qu'il existe un oscillateur interne chez les animaux, les plantes, les champignons et les cyanobactéries, bien que d'autres bactéries présentent également certaines fluctuations rythmiques des paramètres biochimiques. Par exemple, la présence de rythmes circadiens est supposée chez les bactéries qui forment le microbiome intestinal humain ; ils sont apparemment régulés par les métabolites de l’hôte ;
Dans la grande majorité des organismes terrestres, l’horloge biologique est régulée par la lumière : elle nous fait donc dormir la nuit, rester éveillé et manger pendant la journée. Lorsque le régime léger change (par exemple à la suite d'un vol transatlantique), ils s'adaptent au nouveau régime. Chez l'homme moderne, qui vit dans des conditions d'éclairage artificiel 24 heures sur 24, les rythmes circadiens sont souvent perturbés. Selon les experts du National Toxicology Program des États-Unis, les horaires de travail déplacés vers le soir et la nuit présentent de graves risques pour la santé des personnes. Parmi les troubles associés à une perturbation des rythmes circadiens figurent les troubles du sommeil et de l'alimentation, la dépression, l'affaiblissement de l'immunité et un risque accru de développer des maladies cardiovasculaires, le cancer, l'obésité et le diabète.
Cycle quotidien humain : la phase d’éveil commence à l’aube, lorsque l’hormone cortisol est libérée dans l’organisme. La conséquence en est une augmentation de la pression artérielle et une concentration élevée. Une meilleure coordination des mouvements et un meilleur temps de réaction sont observés au cours de la journée. Le soir, il y a une légère augmentation de la température et de la pression corporelle. Le passage à la phase de sommeil est régulé par la libération de l'hormone mélatonine, provoquée par une diminution naturelle des niveaux de lumière. Après minuit, la phase de sommeil la plus profonde commence normalement. Pendant la nuit, la température corporelle diminue et atteint sa valeur minimale le matin.
Examinons de plus près la structure de l'horloge biologique chez les mammifères. Le centre de commandement supérieur, ou « horloge maîtresse », est situé dans le noyau suprachiasmatique de l’hypothalamus. Les informations sur l'éclairage y pénètrent par les yeux - la rétine contient des cellules spéciales qui communiquent directement avec le noyau suprachiasmatique. Les neurones de ce noyau donnent des commandes au reste du cerveau, par exemple, ils régulent la production de mélatonine, « l'hormone du sommeil », par la glande pinéale. Malgré la présence d’un centre de commande unique, chaque cellule du corps possède sa propre horloge. L’« horloge mère » est précisément ce qu’il faut pour synchroniser ou reconfigurer les horloges périphériques.
Le diagramme schématique du cycle quotidien des animaux (à gauche) comprend des phases de sommeil et d'éveil, coïncidant avec la phase d'alimentation. La droite montre comment ce cycle est mis en œuvre au niveau moléculaire - via une régulation négative inverse des gènes de l'horloge.
Takahashi JS/Nat Rév Genet. 2017
Les engrenages clés de l'horloge sont les activateurs transcriptionnels CLOCK et BMAL1 et les répresseurs PER (de période) et CRY (de cryptochrome). La paire CLOCK-BMAL1 active l'expression des gènes codant pour PER (au nombre de trois chez l'homme) et CRY (au nombre de deux chez l'homme). Cela se produit pendant la journée et correspond à l’état d’éveil du corps. Le soir, les protéines PER et CRY s'accumulent dans la cellule, qui pénètrent dans le noyau et suppriment l'activité de leurs propres gènes, interférant avec les activateurs. La durée de vie de ces protéines est courte, leur concentration chute donc rapidement et, le matin, CLOCK-BMAL1 est à nouveau capable d'activer la transcription de PER et CRY. Le cycle se répète donc.
La paire CLOCK-BMAL1 régule l'expression de plus que la simple paire PER et CRY. Leurs cibles incluent également une paire de protéines qui suppriment l’activité de CLOCK et de BMAL1 elles-mêmes, ainsi que trois facteurs de transcription qui contrôlent de nombreux autres gènes qui ne sont pas directement liés au fonctionnement de l’horloge. Les fluctuations rythmiques des concentrations de protéines régulatrices conduisent au fait que 5 à 20 pour cent des gènes de mammifères sont soumis à une régulation quotidienne.
Qu’est-ce que les mouches ont à voir là-dedans ?
Presque tous les gènes mentionnés et l'ensemble du mécanisme dans son ensemble ont été décrits à l'aide de l'exemple de la mouche des fruits - cela a été fait par des scientifiques américains, dont les actuels lauréats du prix Nobel : Geoffrey Hall, Michael Rosbash et Michael Young.
La vie de la drosophile, dès le stade de l'éclosion de la pupe, est strictement régulée par l'horloge biologique. Les mouches volent, se nourrissent et s’accouplent uniquement pendant la journée et « dorment » la nuit. En outre, au cours de la première moitié du XXe siècle, la drosophile était le principal objet modèle pour les généticiens. Ainsi, dans la seconde moitié, les scientifiques avaient accumulé suffisamment d'outils pour étudier les gènes des mouches.
Les premières mutations des gènes associés aux rythmes circadiens ont été décrites en 1971 dans un article de Ronald Konopka et Seymour Benzer, qui travaillaient au California Institute of Technology. Grâce à une mutagenèse aléatoire, les chercheurs ont réussi à obtenir trois lignées de mouches présentant un dérèglement du cycle circadien : pour certaines mouches, c'était comme s'il y avait 28 heures dans une journée (mutation par L), pour les autres - 19 ( par S), et les mouches du troisième groupe n'avaient aucune périodicité de comportement ( par 0). Les trois mutations tombaient dans la même région d'ADN, que les auteurs ont appelée période.
Au milieu des années 80, Gene période a été indépendamment isolé et décrit dans deux laboratoires - le laboratoire de Michael Young de l'Université Rockefeller et de l'Université Brandeis, où travaillaient Rosbash et Hall. À l’avenir, tous trois n’ont pas perdu leur intérêt pour ce sujet, complétant leurs recherches respectives. Les scientifiques ont découvert que l’introduction d’une copie normale du gène dans le cerveau de mouches « arythmiques » porteuses d’une mutation par 0 rétablit leur rythme circadien. D'autres études ont montré que l'augmentation des copies de ce gène raccourcit le cycle circadien, tandis que les mutations entraînant une diminution de l'activité de la protéine PER l'allongent.
Au début des années 90, les employés de Young ont reçu des mouches porteuses de la mutation intemporel (Tim). La protéine TIM a été identifiée comme partenaire du PER dans la régulation des rythmes circadiens de la drosophile. Il convient de préciser que cette protéine n'agit pas chez les mammifères - sa fonction est assurée par le CRY mentionné ci-dessus. La paire PER-TIM remplit la même fonction chez les mouches que la paire PER-CRY chez l'homme - supprimant principalement sa propre transcription. En continuant à analyser les mutants arythmiques, Hall et Rosbash ont découvert des gènes horloge Et faire du vélo- ce dernier est un analogue mouche du facteur BMAL1 et, avec la protéine CLOCK, active l'expression des gènes par Et Tim. Sur la base des résultats de leurs recherches, Hall et Rosbash ont proposé un modèle de régulation négative inverse, actuellement accepté.
En plus des principales protéines impliquées dans la formation du rythme circadien, le laboratoire de Young a découvert un gène permettant de « régler finement » l'horloge - double temps(dbt), dont le produit régule l'activité du PER et du TIM.
Par ailleurs, il convient de mentionner la découverte de la protéine CRY, qui remplace le TIM chez les mammifères. La drosophile possède également cette protéine, et elle a été décrite spécifiquement chez les mouches. Il s’est avéré que si les mouches sont éclairées par une lumière vive avant la tombée de la nuit, leur cycle circadien se modifie légèrement (apparemment, cela fonctionne de la même manière chez les humains). Les collaborateurs de Hall et Rosbash ont découvert que la protéine TIM est photosensible et est rapidement détruite même par une courte impulsion de lumière. À la recherche d'une explication au phénomène, les scientifiques ont identifié une mutation pleure bébé, ce qui a annulé l'effet d'éclairage. Étude détaillée du gène du cri de mouche (de cryptochrome) a montré qu'il est très similaire aux photorécepteurs circadiens des plantes déjà connus à cette époque. Il s’est avéré que la protéine CRY capte la lumière, se lie au TIM et favorise la destruction de ce dernier, prolongeant ainsi la phase « d’éveil ». Chez les mammifères, CRY semble fonctionner comme un TIM et n'est pas un photorécepteur, mais chez la souris, il a été démontré que la désactivation de CRY, comme chez les mouches, entraîne un changement de phase dans le cycle veille-sommeil.
Site Web de Rainer Weiss, Barry Barish et Kip Thorne
Le prix Nobel de physique a été décerné en 2017 à Rainer Weiss (1/2), Barry Barish et Kip Thorne (1/4) chacun pour leur invention du détecteur d'ondes gravitationnelles et leurs recherches. Le Comité Nobel l'a annoncé lors d'une conférence de presse spéciale à Stockholm.
Le prix de physique a été décerné avec la mention : « Pour des contributions décisives au détecteur LIGO et à l'observation des ondes gravitationnelles ». Le détecteur LIGO est un observatoire d'ondes gravitationnelles à interféromètre laser situé aux États-Unis. Autour d'elle s'est constituée la communauté scientifique internationale LIGO. Les Nobelistes de cette année ont fondé ce projet.
Rappelons que l'année dernière le prix Nobel de physique a été partagé par David Thoules (1/2 du prix), Duncan Haldane (1/4) et Michael Kosterlitz (1/4). Un an plus tôt, les prix avaient été décernés à Takaaki Kajita (Japon) et Arthur Munckdonald (Canada) pour. En 2014, les lauréats du prix Nobel étaient les Japonais Isomo Akasaki, Hiroshi Amano et un citoyen américain également d'origine japonaise, Shuji Nakamura.
Au total, de 1901 à nos jours, le prix Nobel de physique a été décerné 110 fois, honorant 204 scientifiques. Les lauréats de la plus haute distinction scientifique n'ont pas été annoncés seulement en 1916, 1931, 1934, 1940, 1941 et 1942.
Le plus jeune physicien à recevoir un prix Nobel était l'Australien Lawrence Bragg. Avec son père, William Bragg, il fut reconnu en 1915 pour ses études de la structure cristalline à l'aide des rayons X. Le scientifique n'avait que 25 ans au moment de l'annonce des résultats du vote du comité Nobel. Et le plus vieux lauréat du prix Nobel de physique, l'Américain Raymond Davis, avait 88 ans le jour de la remise du prix. Il a consacré sa vie à l'astrophysique et a pu découvrir des particules aussi élémentaires que les neutrinos cosmiques.
Parmi les physiciens lauréats, le plus petit nombre de femmes sont des femmes : seulement deux. Il s'agit de Marie Curie, qui, avec son mari Pierre, reçut un prix en 1903 pour ses recherches sur la radioactivité (elle fut en principe la première femme à recevoir la plus haute distinction scientifique) et de Maria Geppert-Mayer, récompensée en 1963. pour ses découvertes concernant la structure en coque du noyau.
Un seul physicien a remporté le prix Nobel de physique à deux reprises : l'Américain John Bardeen a été récompensé en 1956 pour ses recherches sur les semi-conducteurs et en 1972 pour avoir créé la théorie de la supraconductivité. Parallèlement, Marie Curie reçoit son deuxième Nobel en 1911, mais dans le domaine de la chimie, pour la découverte des éléments chimiques radium et polonium. À ce jour, elle reste la seule scientifique à avoir reçu deux prix dans différents domaines scientifiques.
En 2017, le prix Nobel de médecine a été décerné à trois scientifiques américains qui ont découvert les mécanismes moléculaires responsables du rythme circadien, l'horloge biologique humaine. Ces mécanismes régulent le sommeil et l'éveil, le fonctionnement du système hormonal, la température corporelle et d'autres paramètres du corps humain, qui changent en fonction de l'heure de la journée. Apprenez-en davantage sur la découverte des scientifiques dans le matériel RT.
Lauréats du prix Nobel de physiologie ou médecine Reuters Jonas Ekstromer
Le comité Nobel de l'Institut Karolinska de Stockholm a annoncé lundi 2 octobre que le prix Nobel de physiologie ou médecine 2017 a été attribué aux scientifiques américains Michael Young, Geoffrey Hall et Michael Rosbash pour leurs découvertes sur les mécanismes moléculaires qui contrôlent le rythme circadien. .
"Ils ont pu pénétrer dans l'horloge biologique du corps et expliquer son fonctionnement", a noté le comité.
Les rythmes circadiens sont appelés fluctuations cycliques de divers processus physiologiques et biochimiques dans le corps associés au changement de jour et de nuit. Presque tous les organes du corps humain contiennent des cellules dotées d'un mécanisme d'horloge moléculaire individuel et les rythmes circadiens représentent donc un chronomètre biologique.
Selon un communiqué du Karolinska Institutet, Young, Hall et Rosbash ont pu isoler chez les mouches des fruits un gène qui contrôle la libération d'une protéine spéciale en fonction de l'heure de la journée.
« Ainsi, les scientifiques ont pu identifier les composés protéiques impliqués dans le fonctionnement de ce mécanisme et comprendre la mécanique indépendante de ce phénomène au sein de chaque cellule individuelle. Nous savons désormais que l'horloge biologique fonctionne selon le même principe dans les cellules d'autres organismes multicellulaires, dont l'homme", a indiqué dans un communiqué le comité qui a décerné le prix.
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La présence d’horloges biologiques dans les organismes vivants a été établie à la fin du siècle dernier. Ils sont situés dans le noyau dit suprachiasmatique de l'hypothalamus du cerveau. Le noyau reçoit des informations sur les niveaux de lumière des récepteurs de la rétine et envoie des signaux à d'autres organes par le biais d'influx nerveux et de changements hormonaux.
De plus, certaines cellules nucléaires, comme les cellules d'autres organes, possèdent leur propre horloge biologique, dont le travail est assuré par des protéines dont l'activité évolue en fonction de l'heure de la journée. L'activité de ces protéines détermine la synthèse d'autres liaisons protéiques, qui génèrent des rythmes circadiens dans la vie de cellules individuelles et d'organes entiers. Par exemple, être à l’intérieur avec un éclairage intense la nuit peut modifier le rythme circadien, activant la synthèse protéique des gènes PER, qui commence généralement le matin.
Le foie joue également un rôle important dans les rythmes circadiens chez les mammifères. Par exemple, les rongeurs comme les souris ou les rats sont des animaux nocturnes et mangent dans le noir. Mais si la nourriture n’est disponible que pendant la journée, le cycle circadien de leur foie se décale de 12 heures.
Rythme de vie
Les rythmes circadiens sont des changements quotidiens dans l'activité du corps. Ils comprennent la régulation du sommeil et de l'éveil, la libération d'hormones, la température corporelle et d'autres paramètres qui changent en fonction du rythme circadien, explique le somnologue Alexander Melnikov. Il a noté que les chercheurs évoluent dans cette direction depuis plusieurs décennies.
« Tout d’abord, il faut préciser que cette découverte n’est ni hier ni aujourd’hui. Ces études ont été menées pendant de nombreuses décennies - des années 80 du siècle dernier à nos jours - et ont permis de découvrir l'un des mécanismes profonds qui régulent la nature du corps humain et des autres êtres vivants. Le mécanisme découvert par les scientifiques est très important pour influencer le rythme circadien du corps », a déclaré Melnikov.
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Selon l'expert, ces processus ne se produisent pas uniquement en raison du changement de jour et de nuit. Même dans des conditions de nuit polaire, les rythmes circadiens continueront à fonctionner.
« Ces facteurs sont très importants, mais très souvent ils sont altérés chez les personnes. Ces processus sont régulés au niveau génétique, ce qui a été confirmé par les lauréats. De nos jours, les gens changent très souvent de fuseau horaire et sont exposés à divers stress associés à des changements brusques du rythme circadien. Le rythme intense de la vie moderne peut affecter la régulation correcte et les possibilités de repos du corps », a conclu Melnikov. Il est convaincu que les recherches de Young, Hall et Rosbash offrent l'opportunité de développer de nouveaux mécanismes pour influencer les rythmes du corps humain.
Histoire du prix
Le fondateur du prix, Alfred Nobel, a confié dans son testament la sélection du lauréat en physiologie et médecine à l'Institut Karolinska de Stockholm, fondé en 1810 et l'un des principaux centres médicaux éducatifs et scientifiques au monde. Le comité Nobel de l'université est composé de cinq membres permanents, qui, à leur tour, ont le droit d'inviter des experts à des fins de consultation. Il y avait 361 noms sur la liste des nominés pour le prix de cette année.
Le prix Nobel de médecine a été décerné 107 fois à 211 scientifiques. Son premier lauréat fut en 1901 le médecin allemand Emil Adolf von Behring, qui développa une méthode d'immunisation contre la diphtérie. Le comité de l'Institut Karolinska considère que le prix le plus important est celui décerné en 1945 aux scientifiques britanniques Fleming, Cheyne et Florey pour la découverte de la pénicilline. Certaines récompenses sont devenues inutiles au fil du temps, comme celle décernée en 1949 pour le développement de la méthode de lobotomie.
En 2017, le montant du bonus est passé de 8 millions à 9 millions de couronnes suédoises (environ 1,12 million de dollars).
La cérémonie de remise des prix aura traditionnellement lieu le 10 décembre, jour du décès d'Alfred Nobel. Des prix dans les domaines de la physiologie et de la médecine, de la physique, de la chimie et de la littérature seront décernés à Stockholm. Le prix de la paix, selon la volonté du Nobel, est décerné le même jour à Oslo.
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