Instytut Karoliński ogłosił, że tegoroczną nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny otrzymali wspólnie Amerykanie Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash i Michael W. Young. Wyróżniono ich za odkrycie komórkowych mechanizmów sterujących naszym zegarem biologicznym. To jeden z procesów kluczowych dla życia wszystkich organizmów, związany z ruchem obrotowym Ziemi i zmiennością dni i nocy. Niemal od zawsze wiadomo było, że ma na nas silny wpływ. Tegoroczni laureaci, w latach 80. i 90. ubiegłego wieku odkryli, jak to się odbywa. Zaczeli od badań muszek owocowych, ale ich wnioski są aktualne też u ludzi...

Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash i Michael W. Young w latach 80. ubiegłego wieku, w badaniach prowadzonych na muszkach owocowych odkryli gen, który steruje rytmem dobowym. Pokazali, że gen ten koduje białko odkładające się w komórkach w nocy i rozkładające się w dzień. W kolejnych etapach odkryli też dodatkowe białka, biorące udział w tym procesie i przekonali się, w jaki sposób cała aparatura działa w obrębie komórki. 

Z czasem potwierdzono, że odkryte przez tegorocznych laureatów mechanizmy obowiązują w komórkach innych organizmów, roślin, zwierząt i ludzi. Dziś już wiemy, że zegar biologiczny z niezwykłą precyzją dopasowuje fizjologię organizmów do zmienności pór dnia i nocy. Reguluje rytm snu i czuwania, poziom hormonów, temperaturę, przemianę materii, wreszcie zachowanie. Dzięki tym odkryciom lepiej rozumiemy, do jakich skutków może prowadzić zaburzenie rytmu dobowego, choćby przy pracy na nocną zmianę lub  w podroży, po zmianie strefy czasowej. Coraz częściej też współcześnie dostrzegamy ryzyko zdrowotne, związane z niedopasowaniem naszego stylu życia do wskazań zegara biologicznego. 

Pierwsze obserwacje zegara biologicznego u roślin prowadzono już w XVIII wieku. To wtedy zauważono, że roślina umieszczona na stałe w ciemnościach nadal trzyma się wewnętrznego "zegara" i potrafi niezależnie od braku światłą słonecznego rozkładać i składać liście. Stopniowo podobne mechanizmy potwierdzano w zachowaniu zwierząt i ludzi, nie potrafiono jednak wyjaśnić, w jaki sposób ów zegar działa.

Prace nad rozpoznaniem genetycznych uwarunkowań zegara biologicznego u muszek owocowych rozpoczęły się w latach 70. ubiegłego wieku. Seymour Benzer i Ronald Konopka odkryli nawet, że mutacja genetyczna może ten zegar zaburzyć. Po raz pierwszy nazwali go też "period", czyli "okres". Wyizolowanie konkretnego genu udało się dopiero w 1984 roku, Jeffrey Hall i Michael Rosbash pracowali wtedy w Brandeis University w Bostonie, a Michael Young w Rockefeller University w Nowym Jorku. Hall i Rosbash odkryli potem konkretne białko PER, kodowane przez ten gen i potwierdzili, że jego poziom w komórce oscyluje w 24-godzinnym cyklu.

Pozostało jeszcze wyjaśnić, co steruje owymi oscylacjami. Hall i Rosbash wysunęli hipotezę, że białko PER musi blokować aktywność kodującego je genu, w ten sposób proces mógłby się powtarzać dzięki ujemnemu sprzężeniu zwrotnemu. By to potwierdzić, musieli jednak odkryć mechanizm, który umożliwiałby białku PER, wytwarzanemu w cytoplazmie komórki, akumulację w jądrze komórkowym. Sprawa wyjaśniła się w 1994 roku, kiedy Michael Young odkrył kolejny gen, odpowiedzialny za pracę zegara. Gen nazwany "timeless" kodował białko TIM. To ono, po przyłączeniu się do białka PER sprawiało, że w całości mogły się przemieścić do jadra komórkowego i tam uruchomić ujemne sprzężenie zwrotne. Odpowiedź na kolejne pytanie o to, co steruje częstością owych oscylacji, zawdzięczamy także Michaelowi Youngowi. To on odkrył kolejny gen "doubletime". Kodowane przez ten gen białko DBT opóźniało akumulację białka PER, dopasowując mechanizm do 24-godzinnego rytmu. 


Prace tegorocznych noblistów przetarły scieżkę dla dalszych odkryć, które ujawniły pozostałe składniki mechanizmu zegara biologicznego. Ich wyróżnienie trudno uznać za niespodziankę, w ostatnich latach bowiem coraz lepiej rozumiemy, do jakich skutków może prowadzić zaburzenie rytmu dobowego, coraz częściej też dostrzegamy ryzyko zdrowotne, związane z niedopasowaniem naszego stylu życia do wskazań zegara biologicznego. Jesli dziś dyskutujemy o sensie zmian czasu letniego na zimowy i odwrotnie, to także dzięki ich odkryciom.