Нобелевская премия по физиологии и медицине. Досье

Как сообщается на сайте Нобелевского комитета, изучив поведение плодовых мух в различные фазы дня, исследователи из США сумели заглянуть внутрь биологических часов живых организмов и объяснить механизм их работы.

72-летний генетик Джеффри Холл из университета Мэна, его 73-летний коллега Майкл Росбаш из частного Брандейского университета, а также 69-летний Майкл Янг, работающий в Рокфеллеровском университете, выяснили, как растения, животные и люди адаптируются к смене дня и ночи. Ученые обнаружили, что циркадные ритмы (от лат. circa - «около», «кругом» и лат. dies - «день») регулируются так называемыми генами периода, которые кодируют белок, накапливающийся в клетках живых организмов ночью и расходующийся днем.

Нобелевские лауреаты 2017 года Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг начали исследовать молекулярно-биологическую природу внутренних часов живых организмов в 1984 году.

«Биологические часы регулируют поведение, уровень гормонов, сон, температуру тела и метаболизм. Наше самочувствие ухудшается, если есть несоответствие между внешней средой и нашими внутренними биологическими часами - например, когда мы путешествуем через несколько часовых поясов. Нобелевские лауреаты обнаружили признаки того, что хроническое несоответствие между образом жизни человека и его биологическим ритмом, продиктованным внутренними часами, увеличивает риск возникновения различных заболеваний», - говорится на сайте Нобелевского комитета.

Топ-10 нобелевских лауреатов в области физиологии и медицины

Там же, на сайте Нобелевского комитета, приведен список десяти самых популярных лауреатов премии в области физиологии и медицины за все время, что она вручается, то есть с 1901 года. Составлен этот рейтинг обладателей Нобелевской премии по количеству просмотров страниц сайта, посвященных их открытиям.

На десятой строчке - Френсис Крик, британский молекулярный биолог, получивший Нобелевскую премию в 1962 году вместе с Джеймсом Уотсоном и Морисом Уилкинсом «за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах», а иначе говоря - за исследование ДНК.

На восьмой строчке рейтинга самых популярных нобелевских лауреатов в области физиологии и медицины расположился иммунолог Карл Ландштайнер, который получил премию в 1930 году за открытие групп крови у человека, которое сделало переливание крови обычной медицинской практикой.

На седьмом месте - китайский фармаколог Ту Юю. Совместно с Уильямом Кэмпбеллом и Сатоси Омура в 2015 году она получила Нобелевскую премию «за открытия в области новых способов лечения малярии», а вернее - за открытие артемизинина, препарата из полыни однолетней, который помогает бороться с этим инфекционным заболеванием. Отметим, что Ту Юю стала первой китаянкой, удостоенной Нобелевской премии по физиологии и медицине.

На пятом месте в списке самых популярных нобелевских лауреатов находится японец Есинори Осуми, обладатель премии в области физиологии и медицины 2016 года. Он открыл механизмы аутофагии.

На четвертой строчке - Роберт Кох, немецкий микробиолог, открывший бациллу сибирской язвы, холерный вибрион и туберкулезную палочку. За исследование туберкулеза Кох получил Нобелевскую премию в 1905 году.

На третьем месте рейтинга лауреатов Нобелевской премии в области физиологии и медицины находится американский биолог Джеймс Дьюи Уотсон, получивший награду вместе с Фрэнсисом Криком и Морисом Уилкинсом в 1952 году за открытие структуры ДНК.

Ну, а самым популярным нобелевским лауреатом в области физиологии и медицины оказался сэр Александр Флеминг, британский бактериолог, который вместе с коллегами Говардом Флори и Эрнстом Борисом Чейном получили премию в 1945 году за открытие пенициллина, поистине изменившего ход истории.

Альвар ГУЛЬСТРАНД . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1911 г.

За работу по диоптрике глаза Альвар Гульстранд удостоен премии. Гульстранд предложил использовать в клиническом исследовании глаза два новых инструмента – щелевую лампу и офтальмоскоп, разработанные совместно с оптическим предприятием Цейсс в Вене. Инструменты позволяют исследовать роговицу и хрусталик для обнаружения инородных объектов, а также состояние глазного дна.

Хенрик ДАМ

Хенрик Дам удостоен премии за открытие витамина К. Дам выделил ранее неизвестный пищевой фактор из хлорофилла зеленых листьев и описал его как жирорастворимый витамин, назвав это вещество витамином К по первой букве скандинавского и немецкого слова «коагуляция», подчеркнув таким образом его способность повышать свертываемость крови и предотвращать кровотечение.

Кристиан Де ДЮВ

Кристиан Де Дюв награждён премией за открытия, касающиеся структурной и функциональной организации клетки. Де Дюву принадлежит открытие новых органелл – лизосом, в которых содержатся многие ферменты, участвующие во внутриклеточном переваривании питательных веществ. Продолжает работать над получением веществ, повышающих эффективность и снижающих побочные проявления лекарственных средств, применяемых для химиотерапии лейкозов.

Генри Х. ДЕЙЛ

Генри Дейлу присуждена премия за исследования химической трансмиссии нервных импульсов. На основе исследований было найдено эффективное лечение миастении, болезни, характеризующейся мышечной слабостью. Дейл также открыл гормон гипофиза, окситоцин, который способствует сокращению матки и стимулирует лактацию.

Макс ДЕЛЬБРЮК

Макс Дельбрюк за открытия, касающиеся механизма репликации и генетической структуры вирусов. Дельбрюк выявил возможность обмена генетической информацией между двумя различными линиями бактериофагов (вирусов, поражающих бактериальные клетки), если одна и та же бактериальная клетка инфицируется несколькими бактериофагами. Этот феномен, названый генетической рекомбинацией, был первым экспериментальным доказательством рекомбинации ДНК в вирусах.

Эдуард ДОЙЗИ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1943 г.

За открытие химической структуры витамина К Эдуард Дойзи удостоен премии. Витамин К необходим для синтеза протромбина, фактора свертывания крови. Введение витамина спасло жизнь многих людей, включая больных с закупоркой желчных протоков, которые до применения витамина К часто погибали от кровотечения во время операции.

Герхард ДОМАГК . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1939 г.

Герхард Домагк получил премию за открытие антибактериального эффекта пронтозила. Появление пронтозила, первого из так называемых сульфаниламидных препаратов, было одним из величайших терапевтических успехов в истории медицины. Уже через год было создано более тысячи сульфаниламидных препаратов. Два из них, сульфапиридин и сульфатиазол, снижали смертность от пневмонии практически до нуля.

Жан ДОССЕ

Жан Доссе получил премию за открытия, касающиеся генетически детерминированных структур на клеточной поверхности, регулирующих иммунологические реакции. В результате исследований была создана стройная биологическая система, имеющая важное значение для понимания механизмов клеточного «узнавания», иммунных ответов и отторжения трансплантата.

Ренато ДУЛЬБЕККО

Ренато Дульбекко награждён премией за исследования, касающиеся взаимодействия между опухолевыми вирусами и генетическим материалом клетки. Открытие предоставило ученым средство идентификации злокачественных опухолей человека, вызванных опухолевыми вирусами. Дульбекко обнаружил, что опухолевые клетки трансформируются опухолевыми вирусами таким образом, что начинают неограниченно делиться; этот процесс он назвал клеточной трансформацией.

Нильс К. ЕРНЕ

Нильс Ерне в знак признания влияния, которое оказали его новаторские теории на иммунологические исследования был удостоен премии. Основным вкладом Ерне в иммунологию стала теория «сетей» – это самая детально разработанная и логичная концепция, объясняющая процессы мобилизации организма на борьбу с болезнью, а затем, когда болезнь побеждена, его возвращение в неактивное состояние.

Франсуа ЖАКОБ

Франсуа Жакоб удостоен премии за открытия, касающиеся генетического контроля синтеза ферментов и вирусов. Работа показала, как структурная информация, записанная в генах, управляет химическими процессами. Жакоб положил начало молекулярной биологии, в Коллеж де Франс для него была создана кафедра клеточной генетики.

Алексис КАРРЕЛЬ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1912 г.

За признание работы по сосудистому шву и трансплантации кровеносных сосудов и органов Алексис Каррель был награждён премией. Подобная аутотрансплантация сосудов является основой многочисленных важных операций, выполняемых в настоящее время; например, при операции коронарного шунтирования.

Бернард КАЦ

Бернард Кац получил премию за открытия в области изучения медиаторов нервных волокон и механизмов их сохранения, выделения и инактивации. Исследуя нервно-мышечные соединения, Кац установил, что взаимодействие между ацетилхолином и мышечным волокном приводит к электрическому возбуждению и мышечному сокращению.

Георг КЁЛЕР . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1984 г.

Георг Кёлер получил премию совместно с Сезаром Мильштейном за открытие и разработку принципов выработки моноклональных антител с помощью гибридом. Моноклональные антитела использовались для лечения лейкозов, гепатита В и стрептококковых инфекций. Они сыграли также важную роль в выявлении случаев СПИДа.

Эдуард КЕНДАЛЛ

Эдуард Кендалл удостоен премии за открытия, касающиеся гормонов коры надпочечников, их структуры и биологических эффектов. Выделенный Кендаллом гормон кортизон оказывает уникальный эффект при лечении ревматоидного артрита, ревматизма, бронхиальной астмы и сенной лихорадки, а также при лечении аллергических заболеваний.

Альбер КЛОД . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1974 г.

Альберу Клоду премия присуждена за открытия, касающиеся структурной и функциональной организации клетки. Клод обнаружил «новый мир» микроскопической анатомии клетки, описал основные принципы клеточного фракционирования и структуры клеток, исследованных с помощью электронной микроскопии.

Xap Гобинд КОРАНА

За расшифровку генетического кода и его роли в синтезе белков Хар Гобинд Корана удостоен премии. Синтез нуклеиновых кислот, осуществленный К., является необходимым условием для окончательного решения проблемы генетического кода. Корана изучил механизм переноса генетической информации, благодаря которому аминокислоты включаются в белковую цепь в необходимой последовательности.

Герти Т. КОРИ

Герти Тереза Кори получила премию совместно с мужем Карлом Кори за открытие каталитического превращения гликогена. Супруги Кори синтезировали гликоген в пробирке с помощью набора ферментов, выделенных в чистом виде, раскрыв при этом механизм их действия. Открытие ферментативного механизма обратимых превращений глюкозы является одним из блестящих достижений биохимии.

Карл Ф. КОРИ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1947 г.

Карл Кори удостоен премии за открытие каталитического превращения гликогена.. Работа Кори раскрыла исключительно сложный ферментативный механизм, участвующий в обратимых реакциях между глюкозой и гликогеном. Это открытие стало основой новой концепции действия гормонов и ферментов.

Аллан КОРМАК

За разработку компьютерной томографии Аллан Кормак награждён премией. Томограф четко отличает мягкие ткани от тканей, их окружающих, даже если разница в поглощении лучей очень невелика. Поэтому прибор позволяет определить здоровые участки тела и пораженные. Это большой шаг вперед по сравнению с другими методиками получения рентгеновских изображений.

Артур КОРНБЕРГ

Артур Корнберг удостоен премии за открытие механизмов биологического синтеза рибонуклеиновой и дезоксирибонуклеиновой кислот. Работы Корнберга открыли новые направления не только в биохимии и генетике, но и в лечении наследственных заболеваний и рака. Они стали основой для разработки методов и направлений репликации генетического материала клетки.

Альбрехт КОССЕЛЬ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1910 г.

Альбрехт Коссель награждён премией за вклад в изучение химии клетки, внесенный исследованиями белков, включая нуклеиновые вещества. В это время роль нуклеиновых кислот в кодировании и передаче генетической информации еще была неизвестна, и Коссель не мог предполагать, какое значение будут иметь его работы для генетики.

Роберт КОХ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1905 г.

Роберт Кох удостоен премии за исследования и открытия, касающиеся лечения туберкулеза. Величайшего триумфа Кох достиг, когда сумел выделить бактерию, вызывающую туберкулез. В то время это заболевание было одной из главных причин смертности. Постулаты Коха по проблемам туберкулеза до сих пор остаются теоретическими основами медицинской микробиологии.

Теодор КОХЕР . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1909 г.

Теодор Кохер удостоен премии за работы в области физиологии, патологии и хирургии щитовидной железы. Основная заслуга Кохера состоит в изучении функции щитовидной железы и разработке методов хирургического лечения ее заболеваний, в том числе различных видов зоба. Кохер не только показал функцию щитовидной железы, но и выявил причины кретинизма и микседемы.

Стенли КОЭН

Стенли Коэн удостоен премии в знак признания открытий, имеющих важнейшее значение для раскрытия механизмов регуляции роста клеток и органов. Коэн обнаружил эпидермальный фактор роста (ЭФР), стимулирующий рост многих типов клеток и усиливающий ряд биологических процессов. ЭФР может найти применение при пересадке кожи и лечении опухолей.

Ханс КРЕБС

Ханс Кребс получил премию за открытие цикла лимонной кислоты. Циклический принцип промежуточных обменных реакций стал вехой в развитии биохимии, так как дал ключ к пониманию путей метаболизма. Кроме того, он стимулировал другие экспериментальные работы и расширил представления о последовательностях клеточных реакций.

Фрэнсис КРИК

Фрэнсис Крик награждён премией за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах. Крик разработал пространственную структуру молекулы ДНК, способствующую расшифровке генетического кода. Крик проводил исследования в области нейробиологии, в частности изучал механизмы зрения и сновидений.

Август КРОГ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1920 г.

Август Крог получил премию за открытие механизма регуляции просвета капилляров. Доказательство Крогом того, что этот механизм действует во всех органах и тканях, имеет большое значение для современной науки. Исследования газообмена в легких и регуляции капиллярного кровотока легли в основу использования интубационного дыхания и применения гипотермии при операциях на открытом сердце.

Андре КУРНАН

Андре Курнан удостоен премии за открытия, касающиеся катетеризации сердца и патологических изменений в системе кровообращения. Метод катетеризации сердца, разработанный Курнаном, позволил ему триумфально войти в мир клинической медицины. Курнан стал первым ученым, проведшим катетер через правые предсердие и желудочек в легочную артерию, по которой кровь из сердца поступает в легкие.

Шарль ЛАВЕРАН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1907 г.

Карл ЛАНДШТЕЙНЕР . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1930 г.

Карл Ландштейнер удостоен премии за открытие групп крови человека. С группой учёных Л. описал еще один фактор крови человека – так называемый резус. Ландштейнер обосновал гипотезу серологической идентификации, еще не зная, что группы крови наследуются. Генетические методы Ландштейнера используются и по сей день в экспертизах по установлению отцовства.

Отто ЛЁВИ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1936 г.

Отто Лёви получил премию за открытия, связанные с химической передачей нервных импульсов. Опыты Лёви показали, что нервный раздражитель может выделять вещества, которые оказывают действие, характерное для нервного возбуждения. Последующие исследования показали, что основным медиатором симпатической нервной системы является норадреналин.

Рита ЛЕВИ-МОНТАЛЬЧИНИ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1986 г.

В знак признания открытий, имеющих фундаментальное значение для понимания механизмов регуляции роста клеток и органов, Рита Леви-Монтальчини была удостоена премии. Леви-Монтальчини открыла фактор роста нервной ткани (ФРНТ), который используют для восстановления поврежденных нервов. Исследования показали, что именно нарушениями в регуляции факторов роста вызывается возникновение рака.

Джошуа ЛЕДЕРБЕРГ

Джошуа Ледерберг получил премию за открытия, касающиеся генетической рекомбинации и организации генетического материала у бактерий. Ледерберг обнаружил у бактерий процесс трансдукции – перенос фрагментов хромосом от одной клетки к другой. Поскольку определение порядка следования генов в хромосомах основывается на трансдукции, работа Ледерберга внесла вклад в развитие генетики бактерий.

Феодор ЛИНЕН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1964 г.

Феодор Линен удостоен премии за открытия, связанные с механизмом и регуляцией метаболизма холестерина и жирных кислот. Благодаря исследованиям стали известно, что нарушения в этих сложных процессах приводят к развитию ряда серьезных заболеваний, особенно в области сердечнососудистой патологии.

Фриц ЛИПМАН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1953 г.

За открытие кофермента А и его значения для промежуточных стадий метаболизма Фриц Липман награждён премией. Это открытие внесло важное добавление в расшифровку цикла Кребса, в процессе которого пища трансформируется в физическую энергию клетки. Липман продемонстрировал механизм широко распространенной реакции и одновременно открыл новый способ передачи энергии в клетке.

Конрад ЛОРЕНЦ

Конрад Лоренц удостоен премии за открытия, связанные с созданием и установлением моделей индивидуального и группового поведения животных. Лоренц наблюдал модели поведения, которые не могли быть приобретены путем обучения и должны были быть интерпретированы как генетически запрограммированные. Концепция инстинкта, которую разработал Лоренц, легла в основу современной этологии.

Сальвадор ЛУРИЯ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1969 г.

Сальвадор Лурия награждён премией за открытие механизмов репликации и генетической структуры вирусов. Изучение бактериофагов позволило глубже проникнуть в природу вирусов, что необходимо для понимания происхождения вирусных заболеваний высших животных и борьбы с ними. Труды Лурии объяснили механизмы генетической регуляции процессов жизнедеятельности.

Андре ЛЬВОВ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1965 г.

Андре Львов удостоен премии за открытия, связанные с генетической регуляцией синтеза ферментов и вирусов. Л. установил, что ультрафиолетовое излучение и другие стимуляторы нейтрализуют действие гена-регулятора, вызывая размножение фага и лизис, или разрушение бактериальной клетки. Результаты этого исследования позволили Л. высказать гипотезы о природе рака и полиомиелита.

Джордж Р. МАЙНОТ

Джордж Майнот награждён премией за открытия, связанные с применением печени в лечении анемии. Майнот установил, что при анемии наилучшее терапевтическое воздействие оказывает употребление печени. Позднее было установлено, что причиной злокачественной анемии является недостаток витамина В 12 , содержащегося в печени. Открыв функцию печени, ранее неизвестную науке, Майнот разработал новый метод лечения анемии.

Барбара МАК-КЛИНТОК . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1983 г.

За открытие транспозирующих генетических систем Барабара Мак-Клинток была удостоена премии через 30 лет после выполнения работы. Сделанное Мак-Клинток открытие предвосхитило достижения генетики бактерий и имело далеко идущие последствия: например, с помощью мигрирующих генов можно было объяснить, каким образом резистентность к антибиотикам передается от одного вида бактерий к другим.

Джон Дж. Р. МАКЛЕОД . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1923 г.

За открытие инсулина Джон Маклеод получил премию совместно с Фредериком Бантингом . Маклеод использовал все возможности своей кафедры, чтобы добиться получения и очистки больших количеств инсулина. Благодаря Маклеоду вскоре было налажено коммерческое производство. Результатом его исследований стала книга «Инсулин и его применение при диабете».

Питер Брайан МЕДАВАР . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1960 г.

Питер Брайан Медавар удостоен премии за открытие приобретенной иммунологической толерантности. Это понятие Медавар определил как состояние индифферентности, или нереагирования на вещество, обычно возбуждающее иммунологическую реакцию. Экспериментальная биология получила возможность для изучения нарушений иммунного процесса, которые приводят к развитию серьезных заболеваний.

Отто МЕЙЕРГОФ

Отто Мейергоф получил премию за открытие тесной взаимосвязи между процессом поглощения кислорода и метаболизмом молочной кислоты в мышце. Мейергоф и его коллеги экстрагировали ферменты для основных биохимических реакций, протекающих в процессе превращения глюкозы в молочную кислоту. Этот основной клеточный путь углеводного метаболизма называют также путем Эмбдена – Мейергофа.

Герман Дж. МЁЛЛЕР . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1946 г.

Герман Мёллер удостоен премии за открытие появления мутаций под влиянием рентгеновского облучения. Открытие, согласно которому наследственность и эволюция могут преднамеренно изменяться в лабораторных условиях, с появлением атомного оружия приобретало новое и страшное значение. Мёллер убеждал в необходимости запрещения ядерных испытаний.

Уильям П. МЁРФИ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1934 г.

За открытия, связанные с разработкой метода лечения пернициозной анемии с применением печени, Уильям Мёрфи удостоен премии. Терапия печенью излечивала анемию, но еще более показательным было уменьшение нарушений двигательного аппарата, связанных с поражением нервной системы. Это означало, что печёночный фактор стимулирует активность костного мозга.

Илья МЕЧНИКОВ

Русский учёный Илья Мечников был удостоен премии за труды по иммунитету. Наиболее важный вклад М. в науку носил методологический характер: цель ученого состояла в том, чтобы изучать «иммунитет при инфекционных заболеваниях с позиций клеточной физиологии». Имя Мечникова связано с популярным коммерческим способом изготовления кефира.

Сезар МИЛЬШТЕЙН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1984 г.

Сезар Мильштейн был удостоен премии за открытие и разработку принципов выработки моноклональных антител с помощью гибридом. Результатом стало производство моноклональных антител для диагностических целей, началась разработка основанных на гибридоме контролируемых вакцин и противоопухолевых терапевтических средств.

Эгаш МОНИШ

Почти в конце жизни Эгаш Мониш был удостоен премии за открытие терапевтического воздействия лейкотомии при некоторых психических заболеваниях. Мониш предложил «лоботомию» – операцию по отделению префронтальных долей от остальной части головного мозга. Эта процедура была в особенности показана больным, испытывающим сильные боли, или тем, агрессивность которых делала их социально опасными.

Жак МОНО . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1965 г.

Жак Моно получил премию за открытия, связанные с генетическим контролем синтеза ферментов и вирусов. В работе было показано, что ДНК организована в наборы генов, называемых оперонами. Моно объяснил систему биохимической генетики, позволяющую клетке адаптироваться к новым условиям окружающей среды, и показал, что сходные системы присутствуют в бактериофагах – вирусах, поражающих клетки бактерий.

Томас Хант МОРГАН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1933 г.

Томас Хант Морган награждён премией за открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности. Представление о том, что гены локализуются в хромосоме в специфической линейной последовательности и, далее, что основу сцепления составляет близость двух генов на хромосоме, можно отнести к числу основных достижений генетической теории.

Пауль МЮЛЛЕР . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1948 г.

Пауль Мюллер получил премию за открытие высокой эффективности ДДТ как контактного яда. На протяжении двух десятилетий не имеющая себе равных ценность ДДТ как инсектицида подтверждалась снова и снова. Лишь позднее были обнаружены неблагоприятные действия ДДТ: не распадаясь постепенно на безвредные компоненты, накапливается в почве, воде и организме животных.

Даниел НАТАНС

Даниел Натанс удостоен премии за открытие ферментов рестрикации и методов их использования для изысканий в молекулярной генетике. Методы анализа генетической структуры Натансона были использованы для разработки методов рекомбинации ДНК с целью создания бактериальных «фабрик», синтезирующих необходимые для медицины препараты, такие, как инсулин и гормоны роста.

Шарль НИКОЛЬ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1928 г.

Шарль Николь награждён премией за установление передатчика сыпного тифа – платяной вши. Открытие не содержало новых принципов, но имело большое практическое значение. Во время первой мировой войны проводили санитарную обработку военнослужащих для удаления вшей у каждого идущего в окопы или возвращающегося из них. В результате значительно сократились потери от сыпного тифа.

Маршалл У. НИРЕНБЕРГ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1968 г.

Маршалл Ниренберг получил премию за расшифровку генетического кода и его функционирования в синтезе белков. Генетический код контролирует не только образование всех белков, но также и передачу наследственных признаков. Расшифровав код, Ниренберг предоставил сведения, которые дают возможность ученым контролировать наследственность и устранять заболевания, вызванные генетическими дефектами.

Северо ОЧОА . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1959 г.

Северо Очоа за открытие механизмов биологического синтеза рибонуклеиновой и дезоксирибонуклеиновой кислот был удостоен премии. Впервые в биологии были синтезированы РНК и белковые молекулы с известной последовательностью азотистых оснований и составом аминокислот. Это достижение позволило ученым в дальнейшем расшифровать генетический код.

Иван ПАВЛОВ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1904 г.

Иван Павлов удостоен премии за работу по физиологии пищеварения. Эксперименты, касающиеся пищеварительной системы, привели к открытию условных рефлексов. Мастерство Павлова в хирургии было непревзойденным. Он настолько хорошо владел обеими руками, что никогда не было известно, какой рукой он будет действовать в следующий момент.

Джордж Э. ПАЛАДЕ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1974 г.

Джордж Паладе награждён премией за открытия, касающиеся структурной и функциональной организации клетки. Паладе разработал экспериментальные методы для изучения синтеза белков в живой клетке. Проведя функциональный анализ экзокринных клеток поджелудочной железы, Паладе описал последовательные этапы секреторного процесса, что является синтезом белка.

Родни Р. ПОРТЕР

Родни Портер получил премию за открытие химической структуры антител. Портер предложил первую удовлетворительную модель структуры IgG (иммуноглобулина). Хотя она не давала ответа на вопрос, что же обусловливает наличие антител такого широкого спектра активности, однако, создала основу для более детальных биохимических исследований.

Сантьяго РАМОН-И-КАХАЛЬ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1906 г.

За работу по изучению структуры нервной системы испанский нейроанатом и гистолог Сантьяго Рамон-и-Кахаль удостоен премии. Учёный описал структуру и организацию клеток в различных областях головного мозга. Эта цитоархитектоника до сих пор является основой для изучения церебральной локализации – определения специализированных функций различных областей головного мозга.

Тадеуш РЕЙХШТЕЙН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1950 г.

Тадеуш Рейхштейн награждён премией за открытия, связанные с гормонами коры надпочечников, их химической структурой и биологическими эффектами. Ему удалось выделить и идентифицировать ряд стероидных веществ – предшественников гормонов надпочечников. Рейхштейн синтезировал витамин C, его метод до настоящего времени используется для промышленного производства.

Дикинсон В. РИЧАРДС . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1956 г.

Дикинсон Ричардс награждён премией за открытия, касающиеся катетеризации сердца и патологических изменений системы кровообращения. С помощью метода катетеризации сердца Ричардс и его коллеги изучали деятельность сердечно-сосудистой системы при шоке и установили, что для его лечения надо использовать не плазму, а цельную кровь.

Шарль РИШЕ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1913 г.

Шарль Рише удостоен премии в знак признания его работ по анафилаксии. Это явление противоположно профилактическому эффекту обычной иммунизации. Рише разработал специфические диагностические пробы для выявления реакций гиперчувствительности. Во время первой мировой войны Рише изучал осложнения при переливаниях крови.

Фредерик Ч. РОББИНС

Фредерик Роббинс получил премию за открытие способности вируса полиомиелита расти в культурах различных тканей. Исследования стали существенным шагом в разработке вакцины против полиомиелита. Открытие оказалось очень важным для изучения различных типов вируса полиомиелита в человеческих популяциях.

Рональд РОСС . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1902 г.

Рональд Росс удостоен премии за работу по малярии, в которой он показал, как возбудитель попадает в организм, и тем самым заложил основу для дальнейших успешных исследований в этой области и разработки методов борьбы с малярией.. Вывод Росса о том, что плазмодии созревают в организме комаров определенного вида, решил проблему малярии.

Пейтон РОУС

За открытие онкогенных вирусов Пейтон Роус удостоен премии. Предположение о том, что экспериментальная саркома у кур вызывается вирусом, в течение двух десятилетий не вызывало никакого отклика. Лишь спустя много лет эта опухоль стала называться саркомой Роуса. Позднее Роус предложил 3 гипотезы, касающиеся механизмов образования опухолей.

Эрл САЗЕРЛЕНД . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1971 г.

Эрл Сазерленд удостоен премии за открытия, касающиеся механизмов действия гормонов. Сазерленд открыл ц-АМФ – вещество, способствующее превращению неактивной фосфорилазы в активную и отвечающее за высвобождение глюкозы в клетке. Это привело к появлению новых областей в эндокринологии, онкологии и даже психиатрии, так как ц-АМФ «влияет на все – от памяти до кончиков пальцев».

Бенгт САМУЭЛЬСОН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1982 г.

Бенгт Самуэльсон удостоен премии за открытия, касающиеся простагландинов и связанных с ними биологически активных веществ. Простагландины групп Е и F используют в клинической медицине для регуляции артериального давления. Самуэльсон предложил применять аспирин для предупреждения свертывания крови у больных с высоким риском инфаркта миокарда вследствие тромбоза коронарных сосудов.

Альберт СЕНТ-ДЬЁРДЬИ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1937 г.

Альберт Сент-Дьёрдьи награждён премией за открытия в области процессов биологического окисления, связанные в особенности с изучением витамина С и катализа фумаровой кислоты. Сент-Дьёрдьи доказал, что гексуроновая кислота, переименованная им в аскорбиновую, идентична витамину С, недостаток которого в пищевом рационе вызывает у людей многие заболевания.

Хамилтон СМИТ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1978 г.

Хамилтон Смит удостоен премии за открытие рестрикционных ферментов и их использование для решения проблем молекулярной генетики. Исследования сделали возможным провести подобный анализ химического строения генов. Это открыло большие перспективы в изучении высших организмов. Благодаря этим работам ученые в настоящее время получили возможность заняться важнейшей проблемой дифференциации клеток.

Джордж Д. СНЕЛЛ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1980 г.

Джордж Снелл получил премию за открытия, касающиеся генетически определенных структур, расположенных на поверхности клеток и регулирующих иммунные реакции. Снелл пришел к выводу о существовании отдельного гена, или локуса, играющего особо важную роль в приживании или отторжении трансплантата. Позднее было установлено, что это группа генов в одной и той же хромосоме.

Роджер СПЕРРИ

Роджер Сперри за открытия, касающиеся функциональной специализации полушарий головного мозга, был удостоен премии. Исследования показали, что правое и левое полушария выполняют различные познавательные функции. Опыты Сперри во многом изменили подходы к изучению познавательных процессов и нашли важное применение в диагностике и лечении болезней нервной системы.

Макс ТЕЙЛЕР . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1951 г.

За открытия, связанные с желтой лихорадкой, и борьбу с ней Тейлер был награждён премией. Тейлер получил убедительное доказательство того, что желтая лихорадка вызывается не бактерией, а фильтрующимся вирусом и разработал вакцину для массового производства. Интересовался полиомиелитом и открыл идентичную инфекцию у мышей, известную под названием энцефаломиелита мышей, или болезни Тейлера.

Эдуард Л. ТЕЙТЕМ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1958 г.

Эдуард Тейтем удостоен премии за открытие механизма регулирования генами основных химических процессов. Тейтем пришёл к выводу, чтобы иметь возможность открыть, как функционируют гены, следует некоторые из них сделать дефектными. Исследуя эффекты индуцированных рентгеновским облучением мутаций, создал эффективную методологию для изучения механизма контролирования генами биохимических процессов в живой клетке.

Хоуард М. ТЕМИН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1975 г.

Хоуард Темин награждён премией за открытия, касающиеся взаимодействия между опухолевыми вирусами и генетическим материалом клетки. Темин обнаружил вирусы, обладающие активностью обратной транскриптазы и существующие как провирусы в ДНК клеток животных. Эти ретровирусы вызывают различные заболевания, включая СПИД, некоторые формы рака и гепатит.

Хуго ТЕОРЕЛЛЬ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1955 г.

Хуго Теорелль награждён премией за открытия, касающиеся природы и механизма действия окислительных ферментов. Теорелль исследовал цитохром С , фермент, катализирующий окислительные реакции на поверхности митохондрий, «энергетических станций» клетки. Разработал экономичные экспериментальные способы изучения гемопротеинов.

Николас ТИНБЕРГЕН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1973 г.

Николас Тинберген получил премию за открытия, касающиеся установления индивидуального и социального поведения и его организации. Сформулировал положение о том, что инстинкт возникает благодаря импульсам или побуждениям, исходящим от самого животного. Инстинктивное поведение включает стереотипный набор движений – так называемый фиксированный характер действия (ФХД).

Морис УИЛКИНС . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1962 г.

Морис Уилкинс удостоен премии за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живой материи. В поисках методов, которые позволили бы установить сложную химическую структуру молекулы ДНК, Уилкинс подверг образцы ДНК рентгеновскому дифракционному анализу. Результаты показали, что молекула ДНК имеет форму двойной спирали, напоминающую винтовую лестницу.

Джордж Х. УИПЛ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1934 г.

За исследования в области лечения печенью больных анемией Джордж Уипл был удостоен премии. При пернициозной анемии, в отличие от других ее форм, нарушается образование новых эритроцитов. Уипл предположил, что этот фактор, вероятно, находится в строме, белковой основе эритроцитов. Через 14 лет другие исследователи идентифицировали его как витамин В 12 .

Джордж УОЛД

Джордж Уолд получил премию за открытия, связанные с первичными физиологическими и химическими зрительными процессами. Уолд объяснил, что роль света в зрительном процессе заключается в выпрямлении молекулы витамина А в его естественную форму. Ему удалось определить спектры поглощения различных типов колбочек, служащих для цветового зрения.

Джеймс Д. УОТСОН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1962 г.

Джеймс Уотсон награждён премией за открытия в области молекулярной структуры нуклеиновых кислот и за определение их роли для передачи информации в живой материи. Создание совместно с Френсисом Криком трёхмерной модели ДНК было оценено как одно из наиболее выдающихся биологических открытий века для разгадки механизма контроля и переноса генетической информации.

Бернардо УСАЙ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1947 г.

Бернардо Усай награждён премией за открытие роли гормонов передней доли гипофиза в метаболизме глюкозы. Будучи первым ученым, показавшим ведущую роль гипофиза, Усай выявил его регуляторные взаимосвязи с другими эндокринными железами. Усай определил, что поддержание нормального уровня глюкозы и ее метаболизма происходит в результате взаимодействия гормонов гипофиза и инсулина.

Томас Х. УЭЛЛЕР . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1954 г.

За открытие способности вируса полиомиелита расти в культурах различных типов ткани Томас Уэллер удостоен премии. Новая методика позволила ученым выращивать вирус в течение многих поколений для получения варианта, способного к размножению без риска для организма (основное требование к живой ослабленной вакцине). Уэллер выделил вирус, вызывающий краснуху.

Йоханнес ФИБИГЕР . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1926 г.

Йоханнес Фибигер удостоен премии за открытие карциномы, вызываемой Spiroptera. Скармливая здоровым мышам тараканов, содержащих личинки Spiroptera, Фибигер смог стимулировать рост раковых опухолей желудка у большого числа животных. Фибигер пришел к выводу, что рак обусловлен взаимодействием разнообразных внешних влияний с наследственной предрасположенностью.

Нильс ФИНСЕН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1903 г.

Нильс Финсен получил премию в знак признания его заслуг в деле лечения болезней – особенно волчанки – с помощью концентрированного светового излучения, что открыло перед медицинской наукой новые широкие горизонты. Финсен разработал способы лечения с помощью дуговых ванн, а также терапевтические методы, позволившие увеличить лечебную дозу ультрафиолетового излучения при минимальном повреждении тканей.

Александер ФЛЕМИНГ

Александер Флеминг удостоен премии за открытие, пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях. Счастливая случайность – открытие Флемингом пенициллина – явилась результатом стечения ряда обстоятельств, столь невероятных, что в них почти невозможно поверить, а пресса получила сенсационную историю, способную, поразить воображение любого человека.

Хоуард У. ФЛОРИ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1945 г.

Хоуард Флори получил премию за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях. Открытый Флемингом пенициллин отличался химической нестабильностью и мог быть получен лишь в небольших количествах. Флори возглавил исследования по изучению препарата. Наладил производство пенициллина в США, благодаря огромным ассигнованиям выделенным для реализации проекта.

Вернер ФОРСМАН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1956 г.

Вернер Форсман награждён премией за открытия, связанные с катетеризацией сердца и изучением патологических изменений в системе кровообращения. Форсман самостоятельно осуществил на себе катетеризацию сердца. Описал методику катетеризации и рассмотрел ее потенциальные возможности для изучения сердечно-сосудистой системы в нормальных условиях и при ее заболеваниях.

Карл фон ФРИШ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1973 г.

Зоолог Карл фон Фриш получил премию за открытия, связанные с созданием и установлением индивидуальной и групповой модели поведения. Занимаясь изучением поведения пчёл, Фриш узнал, что пчелы передают друг другу информацию с помощью серии тщательно разработанных танцев, отдельные па которых и содержат соответствующую информацию.

Чарлз Б. ХАГГИНС . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1966 г.

Чарльз Хаггинс награждён премией за открытия, касающиеся гормонального лечения рака предстательной железы. Разработанный Хаггинсом метод лечения эстрогенами открыл многообещающие возможности лечения рака предстательной железы, который нередко встречается у мужчин старше 50 лет. Терапия эстрогенами явилась первым клиническим доказательством того факта, что рост некоторых опухолей зависит от гормонов желез внутренней секреции.

Андру ХАКСЛИ

За открытия, касающиеся ионных механизмов возбуждения и торможения в периферических и центральных участках мембраны нервных клеток, Андру Хаксли удостоен премии. Хаксли вместе с Аланом Ходжкином , изучая передачу нервных импульсов, сконструировали математическую модель потенциала действия, объясняющую биохимические методы для изучения компонентов мембраны (каналов и насоса).

Харальд ХАУЗЕН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 2008 г.

Немецкий учёный Харальд Хаузен удостоен премии за открытие вируса папилломы, вызывающего рак шейки матки. Хаузен установил, что вирус взаимодействует с молекулой ДНК, поэтому в новообразовании могут существовать комплексы HPV-ДНК. Открытие, сделанное в 1983 году, позволило разработать вакцину, эффективность которой достигает 95%.

Х. Кеффер ХАРТЛАЙН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1967 г.

Кеффер Хартлайн получил премию за открытие основных физиологических и химических зрительных процессов. Опыты показали, что зрительная информация, прежде чем попасть в головной мозг, обрабатывается в сетчатке. Хартлайн установил принципы получения информации в нейрональных сетях, которые обеспечивают чувствительные функции. В отношении зрения эти принципы важны для понимания механизмов восприятия яркости, формы и движения.

Годфри ХАУНСФИЛД . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1979 г.

Годфри Хаунсфилд удостоен премии за развитие компьютерной томографии. Основываясь на методе Алана Кормака , Хаунсфилд разработал иную математическую модель и внедрил томографический метод исследования в практику. Последующая работа Хаунсфилда основывалась на дальнейшем усовершенствовании технологии компьютерной аксиальной томографии (КАТ) и близких к ней диагностических методов, таких, как ядерный магнитный резонанс, не использующий рентгеновские лучи.

Корней ХЕЙМАНС . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1938 г.

За открытие роли синусного и аортального механизмов в регуляции дыхания Корней Хейманс награждён премией. Хейманс продемонстрировал, что частота дыхания регулируется рефлексами нервной системы, передаваемыми через блуждающий и депрессорный нервы. Последующие исследования Хейманса показали, что парциальное давление кислорода – а не содержание кислорода в гемоглобине – является достаточно эффективным стимулом для сосудистых хеморецепторов.

Филип Ш. ХЕНЧ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1950 г.

Филип Хенч награждён премией за открытия, касающиеся гормонов коры надпочечников, их структуры и биологических эффектов. Использовав кортизон для лечения больных ревматоидным артритом, Хенч впервые получил клиническое доказательство терапевтической эффективности кортикостероидов при ревматоидном артрите.

Алфред ХЕРШИ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1969 г.

Алфред Херши удостоен премии за открытия, касающиеся механизма репликации и генетической структуры вирусов. Исследуя различные штаммы бактериофага, Херши получил бесспорное доказательство обмена генетической информацией, который он назвал рекомбинацией генов. Это одно из первых доказательств в экспериментах рекомбинации генетическим материалом между вирусами.

Вальтер Р. ХЕСС . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1949 г.

Вальтер Хесс получил премию за открытие функциональной организации промежуточного мозга как координатора активности внутренних органов. Хесс сделал вывод, что гипоталамус контролирует эмоциональные ответные реакции и стимуляция некоторых его участков вызывает гнев, страх, сексуальное возбуждение, расслабление или сон.

Арчибалд В. ХИЛЛ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1922 г.

За открытия в области теплообразования в мышце Арчибалд Хилл удостоен премии. Хилл связал образование начального тепла во время сокращения мышц с образованием молочной кислоты из ее производных, а образование тепла во время восстановления – с ее окислением и разложением. Концепция Х. объяснила процессы, происходящие в организме спортсмена в период сильной нагрузки.

Алан ХОДЖКИН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1963 г.

Алан Ходжкин получил премию за открытия, касающиеся ионных механизмов, участвующих в возбуждении и торможении в периферическом и центральном участках мембраны нервной клетки. Ионная теория нервного импульса Ходжкина и Андру Хаксли содержит принципы, применимые также и к импульсам в мышцах, включая электрокардиографию, что имеет клиническое значение.

Роберт У. ХОЛЛИ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1968 г.

Роберт Холли удостоен премии за расшифровку генетического кода и его роли в синтезе белка. Исследование Холли представляет собой первое определение полной химической структуры биологически активной нуклеиновой кислоты (РНК), которая обладает способностью считывать генетический код и переводит его в белковый алфавит.

Фредерик Гоуленд ХОПКИНС

Фредерик Хопкинс получил премию за открытие витаминов, стимулирующих процессы роста. Он заключил, что свойства белков зависят от типов присутствующих в них аминокислот. Хопкинс выделил и идентифицировал триптофан, влияющий на рост тела, и трипептид, образованный тремя аминокислотами, который назвал глутатионом, необходимый как переносчик кислорода в клетках растений и животных.

Дэвид Х. ХЬЮБЕЛ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1981 г.

Дэвид Хьюбел награждён премией за открытия, касающиеся обработки информации в зрительном анализаторе. Хьюбел и Торстен Визел показали, как различные компоненты изображения на сетчатке считываются и интерпретируются клетками коры головного мозга. Анализ происходит в строгой последовательности от одной клетки к другой, и каждая нервная клетка отвечает за определенную деталь в целой картине.

Эрнст ЧЕЙН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1945 г.

За открытие пенициллина и его лечебного эффекта при многих инфекционных заболеваниях Эрнст Чейн удостоен премии. Открытый Флемингом пенициллин было сложно производить в количествах, достаточных для научных исследований. Заслуга Чейна состоит в том, что он разработал методику лиофилизации, с помощью которой можно было получать пенициллин в концентрированном виде для использования в клинических целях.

Эндрю В. ШАЛЛИ

Эндрю Шалли удостоен премии за открытия, касающиеся выработки пептидных гормонов мозгом. Шалли установил химическое строение фактора, тормозящего высвобождение гормона роста и назвал его соматостатином Некоторые из его аналогов используют для лечения сахарного диабета, язвенной болезни и акромегалии – заболевания, характеризующегося избытком гормона роста.

Чарлз С. ШЕРРИНГТОН

Чарлз Шеррингтон получил премию за открытия, касающиеся функций нейронов. Шеррингтон сформулировал основные принципы нейрофизиологии в книге «Интегративная деятельность нервной системы», которую специалисты в области неврологии изучают и поныне. Изучение функциональных взаимоотношений между различными нервами позволило выявить основные закономерности деятельности нервной системы.

Ханс ШПЕМАН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1935 г.

Ханс Шпеман удостоен премии за открытие организующих эффектов в эмбриональном развитии. Шпеман сумел показать, что в ряде случаев от взаимодействия между эмбриональными листками зависит дальнейшее развитие особых групп клеток в те ткани и органы, в которые они должны превратиться в зрелом эмбрионе. Совокупность его работ заложила основу для современного учения о развитии эмбриона.

Джералд М. ЭДЕЛЬМАН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1972 г.

Джералд Эдельман награждён премией за открытия, касающиеся химической структуры антител. Стремясь выяснить, каким образом отдельные части антитела соединены друг с другом, Эдельман и Родни Портер установили полную аминокислотную последовательность молекулы IgG миеломы. Ученые выяснили последовательность всех 1300 аминокислот, образующих белковую цепь.

Эдгар ЭДРИАН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1932 г.

Эдгар Эдриан удостоен премии за открытия, касающиеся функций нервных клеток. Работы, касающиеся адаптации и кодирования нервной импульсации, позволили исследователям проводить полное и объективное изучение ощущений. Исследования Эдриана по электрическим сигналам мозга стали важным вкладом в развитие электроэнцефалографии как метода исследования мозга.

Христиан ЭЙКМАН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1929 г.

Христиану Эйкману за вклад в открытие витаминов была присуждена премия. Изучая заболевание бери-бери, Эйкман установил, что оно вызывается не бактериями, а недостатком некоего специфического питательного вещества в некоторых пищевых продуктах. Исследование положило начало открытию методов лечения многих болезней, связанных с недостатком добавочных факторов в пище, ныне известных как витамины.

Ульф фон ЭЙЛЕР . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1970 г.

Ульф фон Эйлер удостоен премии за открытия, касающиеся гуморальных медиаторов нервных окончаний и механизмов их хранения, выделения и инактивации. Работа имеет важнейшее значение для понимания и лечения болезни Паркинсона и гипертонической болезни. Открытые Эйлером простагландини используются сегодня в акушерстве и гинекологии.

Биллем ЭЙНТХОВЕН . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1924 г.

Биллем Эйнтховен удостоен премии открытие механизма электрокардиограммы. Эйнтховен изобрёл струнный гальванометр, который произвел настоящую революцию в изучении заболеваний сердца. С помощью этого прибора врачи получили возможность точно регистрировать электрическую активность сердца и с помощью регистрации устанавливать характерные отклонения на кривых ЭКГ.

Джон ЭКЛС . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1963 г.

Джон Эклc получил премию за открытия, касающиеся ионных механизмов возбуждения и торможения в периферических и центральных участках нервных клеток. Исследования установили единую природу электрических процессов, протекающих в периферической и центральной нервной системе. Изучая деятельность мозжечка, контролирующего координацию мышечных движений, Эклс пришел к выводу, что в мозжечке торможение играет особенно важную роль.

Джон ЭНДЕРС . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1954 г.

Джон Эндерс получил премию за открытие способности вируса полиомиелита расти в культурах различных типов тканей. Методы Эндерса были использованы для получения вакцины против полиомиелита. Эндерсу удалось выделить вирус кори, вырастить его в культуре тканей и создать штамм, вызывающий иммунитет. Этот штамм послужил основой для разработки современных противокоревых вакцин.

Джозеф ЭРЛАНГЕР . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1944 г.

Джозеф Эрлангер награждён премией за открытия, касающиеся ряда функциональных отличий между разными нервными волокнами. Важнейшее открытие, которое Эрлангер и Герберт Гассер сделали с помощью осциллоскопа, состояло в подтверждении гипотезы о том, что толстые волокна проводят нервные импульсы быстрее, чем тонкие.

Джозеф ЭРЛИХ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1908 г.

Джозефу Эрлиху совместно с Ильей Мечниковым была присуждена премия за работу по теории иммунитета. Теория боковых цепей в иммунологии показала взаимодействие между клетками, антителами и антигенами как химические реакции. Эрлих получил всеобщее признание за разработку высокоэффективного лекарственного препарата неосальварсана, средства, позволяющего излечить сифилис.

Розалин С. ЯЛОУ . Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1977 г.

Розалин Ялоу получила премию за развитие радиоиммунологических методов определения пептидных гормонов. С того времени метод использовали в лабораториях всего мира для измерения малой концентрации гормонов и других веществ в организме, ранее не определявшихся. Метод можно использовать для выявления вируса гепатита в донорской крови, для ранней диагностики рака.

2 октября 2017 года Нобелевский комитет огласил имена лауреатов Нобелевской премии 2017 года по физиологии и медицине. 9 млн шведских крон разделят поровну американские биологи Джеффри Холл (Jeffrey C. Hall), Майкл Розбаш (Michael Rosbash) и Майкл Янг (Michael W. Young) за своё открытие молекулярного механизма работы биологических часов, то есть бесконечно зацикленного циркадного ритма жизнедеятельности организмов, в том числе человека.

За миллионы лет жизнь адаптировалась к вращению планеты. Давным-давно известно, что у нас есть внутренние биологические часы, которые предвосхищают и адаптируются ко времени суток. Вечером хочется заснуть, а утром - проснуться. Гормоны выбрасываются в кровь строго по расписанию, а способности/поведение человека - координация, скорость реакции - тоже зависят от времени дня. Но как работают эти внутренние часы?

Открытие биологических часов приписывают французскому астроному Жан-Жаку де Мерану, который в 18 веке обратил внимание, что листья мимозы раскрываются к Солнцу днём и закрываются ночью. Он задался вопросом, как будет вести себя растение, если поместить его в кромешную темноту. Оказалось, что даже в темноте мимоза следовала плану - у неё как будто были внутренние часы.

Позже такие биоритмы нашли у других растений, животных и человека. Практически все живые организмы на планете реагируют на Солнце: циркадный ритм намертво встроен в земную жизнь, в метаболизм всего живого на планете. Но каким образом работает данный механизм - оставалось загадкой.

Нобелевские лауреаты изолировали ген, который контролирует дневной биологический ритм, у мух-дрозофил (у человека и мухи немало общих генов в силу наличия общих предков). Своё первое открытие они сделали 1984 году. Открытый ген назвали period .

Ген period кодирует протеин PER, который накапливается в клетках ночью и разрушается в течение дня. Концентрация белка PER изменяется по 24-часовому графику в соответствии с циркадным ритмом.

Затем они идентифицировали дополнительные компоненты белка и полностью раскрыли самодостаточный внутриклеточный механизм циркадного ритма - в этой уникальной реакции белок PER блокирует активность гена period , то есть PER блокирует синтез самого себя, но постепенно разрушается в течение дня (см. схему вверху). Это самодостаточный бесконечно зацикленный механизм. Он работает по такому же принципу в других многоклеточных организмах.

После открытия гена, соответствующего протеина и общего механизма работы внутренних часов не хватало ещё нескольких кусочков головоломки. Учёные знали, что белок PER ночью накапливается в ядре клетки. Они знали также, что соответствующая mRNA производится в цитоплазме. Непонятно было, как белок попадает из цитоплазмы в ядро клетки. В 1994 году Майкл Янг открыл ещё один ген timeless , который кодирует белок TIM, тоже необходимый для нормальной работы внутренних часов. Он доказал, что если TIM присоединяется к PER, то пара протеинов способна внедриться в ядро клетки, где они и блокируют активность гена period , таким образом замыкая бесконечный цикл производства белка PER.

Выяснилось, что этот механизм с изысканной точностью адаптирует наши внутренние часы ко времени суток. Он регулирует разные критические функции организма, в том числе поведение человека, уровни гормонов, сон, температуру тела и метаболизм. Человек плохо себя чувствует, если наблюдается временное несоответствие между внешними условиями и его внутренними биологическими часами, например, при путешествии на большие расстояния в разные часовые пояса. Есть также доказательства, что хроническое несоответствие образа жизни и внутренних часов связано с повышенным риском возникновения различных заболеваний, в том числе диабета, ожирения, рака и сердечно-сосудистых заболеваний.

Позже Майкл Янг идентифицировал ещё один ген doubletime , кодирующий белок DBT, который замедляет накопление белка PER в клетке и позволяет организму более точно подстраиваться под 24-часовые сутки.

В последующие годы нынешние нобелевские лауреаты более подробно осветили участие в циркадном ритме других молекулярных компонентов, они нашли дополнительные протеины, которые участвуют в активации гена period , а также выяснили механизмы, как свет помогает синхронизировать биологические часы с внешними условиями среды.

Слева направо: Майкл Розбаш, Майкл Янг, Джеффри Холл

Исследование механизма внутренних часов ещё далеко не закончено. Мы знаем только основные части механизма. Циркадная биология - изучение внутренних часов и циркадного ритма - выделилась в отдельное бурно развивающееся направление исследований. И всё это произошло благодаря трём нынешним лауреатам Нобелевской премии.

Специалисты уже несколько лет обсуждали, что за молекулярный механизм циркадных ритмов дадут Нобелевскую премию - и вот это событие наконец произошло.

Нобелевская премия в области физиологии и медицины в 2017 г. присуждена за открытие генов, определяющих работу биологических часов – внутриклеточного механизма, который управляет циклическими колебаниями биологических процессов, связанных со сменой дня и ночи. Суточные или присущи всем живым организмам, от цианобактерий до высших животных.

Безусловно, любой научный результат, получивший такое мировое признание, опирается на достижения предшественников. Впервые представление о биологических часах возникло еще в XVII в., когда французский астроном Жан Жак де Меран обнаружил, что суточный ритм движения листьев растений не исчезает даже в темноте: он жестко «запрограммирован», а не обусловлен действием окружающей среды.

С этого момента и началось изучение феномена биологических часов. Оказалось, что почти во всех живых организмах протекают циклические процессы с суточным или околосуточным периодом. И даже при отсутствии главного внешнего фактора синхронизации – смены дня и ночи, организмы продолжают жить по суточному ритму, хотя период этого ритма может быть больше/меньше продолжительности суток в зависимости от индивидуальных особенностей.

Генетическая основа биологических часов была впервые установлена в 1970-х гг., когда у плодовой мушки был открыт ген Per (от period). Авторы этого открытия, Сеймур Бензер и его ученик Рональд Конопка из Калифорнийского технологического института, провели масштабный эксперимент, работая с сотнями лабораторных линий мух, полученных с помощью химического мутагенеза. Ученые заметили, что при одинаковом периоде освещения у некоторых мух период суточного ритма сна и бодрствования становился либо существенно меньше обычных суток (19 ч), либо больше (28 ч); кроме того, была обнаружена «аритмиков» с полностью асинхронным циклом. Пытаясь идентифицировать гены, контролирующие циркадный ритм у дрозофил, ученые продемонстрировали, что нарушения этого ритма связаны с мутациями неизвестного гена или группы генов.

Таким образом будущие лауреаты Нобелевской премии Холл, Росбаш и Янг уже имели в своем распоряжении линии мух с генетически обусловленными изменениями периода сна и бодрствования. В 1984 г. эти ученые выделили и секвенировали искомый ген Per и выяснили, что уровень кодируемого им белка меняется с суточной периодичностью, достигая пика в ночное время и снижаясь днем.

Это открытие дало новый толчок к исследованиям, цель которых – понять, почему механизмы циркадных ритмов работают именно так, а не иначе, почему у разных индивидуумов суточный период может различаться, но при этом оказывается устойчив к действию внешних факторов, таких как температура (Pittendrich, 1960). Так, работы, выполненные на цианобактериях (сине-зеленых водорослях), показали, что с повышением температуры на 10 ºС суточный период их циклических метаболических процессов меняется всего на 10–15%, тогда как по законам химической кинетики это изменение должно быть больше почти на порядок! Этот факт стал настоящим вызовом, так как все биохимические реакции должны подчиняться правилам химической кинетики.

Сейчас ученые сошлись во мнении, что ритм циклических процессов остается достаточно стабильным потому, что суточный цикл определяется не одним геном. В 1994 г. Янг открыл у дрозофилы ген Tim, кодирующий белок, участвующий в регуляции уровня белка PER по принципу обратной связи. При повышении температуры возрастает наработка не только белков, участвующих в формировании циркадного цикла, но и других белков, которые его тормозят, в результате работа биологических часов не сбивается.

Базовые механизмы циркадных ритмов на сегодня достаточно изучены, хотя многие детали так и остались необъясненными. Так, непонятно, каким образом в одном организме могут одновременно сосуществовать несколько «часов»: как реализуются процессы, идущие с разным периодом? Например, в экспериментах, когда люди жили в помещениях или в пещере, не получая информации о смене дня и ночи, их температура тела, секреция стероидных гормонов и другие физиологические параметры циклировали с периодом около 25 ч. При этом периоды сна и бодрствования могли варьировать от 15 до 60 ч. (Wever, 1975).

Изучение циркадных ритмов важно и для понимания функционирования организма в экстремальных условиях, например, в Арктике, где в условиях полярного дня и ночи не действуют естественные факторы синхронизации суточных ритмов. Существуют убедительные данные, что при долгом пребывании в таких условиях у человека существенно изменяются суточные ритмы целого ряда функций (Мошкин, 1984). Сейчас мы осознаем, что этот фактор может заметно влиять на здоровье человека, и знания о молекулярной основе циркадных ритмов должны помочь при определении вариантов генов, которые будут «полезны» при работе в полярных условиях.

Но знания о биоритмах важны не только для полярников. Циркадные ритмы влияют на наши обменные процессы, работу иммунной системы и процесс воспаления, на кровяное давление, температуру тела, функции мозга и многое другое. От времени суток зависит эффективность некоторых лекарств и их побочные эффекты. При вынужденном несоответствии внутренних и внешних «часов» (например, из-за широтного перелета или работы в ночную смену) могут наблюдаться разнообразные дисфункции организма, от расстройства желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы до депрессии, при этом также повышается риск развития онкологических заболеваний.

Литература

PITTENDRIGH C.S. Circadian rhythms and the circadian organization of living systems.Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 1960;25:159-84.

Wever, R. (1975). "The circadian multi-oscillator system of man". Int J Chronobiol. 3 (1): 19–55.

Мошкин М.П. Влияние естественного светового режима на биоритмы полярников // Физиология человека. 1984, 10(1): 126-129.

Подготовила Татьяна Морозова