ועדת פרסי נובל הכריזה על זוכי פרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה לשנת 2017. הזוכים הם שלושת החוקרים האמריקאים: ג'פרי ס. הול (Hall), מייקל רוזבך (Rosbash) ומייקל וו. יאנג (Young). הם זכו בפרס על מחקריהם בנושא מנגנונים מולקולריים האחראים לבקרה של השעון הצירקדי (circadian clock).
השעון הצירקדי הוא השעון הפנימי בגופם של יצורים חיים - ביניהם צמחים, האדם ובעלי חיים אחרים - שמתאים את פעילות גופם למחזור אור חושך של כ-24 שעות. הוא פועל ברמת דיוק גבוהה, ומתאים את פעילות הגוף לשלבים ביממה. שינה וערות, רמות הורמונים, התנהגות, טמפרטורת גוף וחילוף החומרים - כולם מושפעים מהשעון הצירקדי. הפרעות בסינכרון השעון - למשל במצב של יעפת (ג'ט לג) - פוגעות בתפקוד שלנו ואף עלולות לחשוף אותנו למחלות שונות.
קיומו של שעון פנימי היה ידוע זה תקופה ארוכה. כבר במאה ה-18, האסטרונום ג'אן ג'ק ד'אורטוס דה מאיראן (Jean Jacques d'Ortous de Mairan) גילה שהעלים של הצמח מימוזה ביישנית נפתחים בבוקר ונסגרים בלילה - אפילו אם הצמחים נמצאים בחושך מוחלט. במשך השנים, חוקרים גילו שעון פנימי גם בבעלי חיים, אבל המנגנונים האחראים לשעון הזה נותרו עלומים במשך שנים.
בשנות ה-70 של המאה ה-20 חיפשו סימון בנצר (Benzer) ותלמידו רונלד קונופקה (Konopka) גנים שיכולים להשפיע על השעון הפנימי של זבוב התסיסה (דרוזופילה). הם גילו שמוטציות בגן לא ידוע כלשהו משבש את השעון הצירקדי של הזבובים. השם שהעניקו לגן היה period.
 
חתני פרס נובל השנה השתמשו גם הם בזבוב התסיסה במטרה ללמוד איך בדיוק השעון הצירקדי עובד. הם הצליחו לבודד את הגן period. רוזבך והול מצאו שהחלבון המקודד על ידי אותו גן, שנקרא PER, נאגר בתאי הגוף במהלך הלילה ומתפרק ביום. רמת החלבון משתנה באופן מחזורי במשך 24 שעות, וכך מסנכרנת את השעון הפנימי לשעות היממה.
החוקרים אף פענחו את המנגנון של המחזוריות ברמת החלבון PER לאורך היממה:
במשך הלילה הגן period מבוטא ומייצר את החלבון PER. החלבון מצטבר בתא, נכנס לגרעין ומדכא את ביטוי הגן period, מה שאומר שלא נוצר עוד חלבון כזה. בשעות היום החלבון מתפרק ומאפשר לגן לחזור ולפעול, וכל זאת במחזוריות של 24 שעות.
 
בהמשך, יאנג זיהה גן נוסף הנחוץ לתפקוד התקין של השעון הצירקדי שזכה לשם האלמותי timeless. החלבון שאליו מקודד הגן קרוי TIM נקשר לחלבון PER ושניהם יחד נכנסים לגרעין התא ומעכבים את הגן period. יאנג אף זיהה גן נוסף, הקרוי doubletime, שתוצרו מעכב את ייצור PER באופן שקובע את אורך המחזוריות הקרובה ל-24 שעות. זיהוי גנים נוספים, על ידי חוקרים אלו ואחרים, אפשר לאפיין מרכיבים נוספים של השעון הפנימי.
תגליות אלו, עליהן שלושת החוקרים זכו בפרס נובל, הן הבסיס המחקרי להבנה של השעון הצירקדי, שכיום הוא תחום מחקר מפותח. בזכות המחקרים שהתחילו בזבובי תסיסה, אנו מבינים שמנגנונים הפועלים באותו עיקרון אחראים על השעון הצירקדי גם בבעלי-חיים אחרים, לרבות בני אדם. הסינכרון בין השעון הפנימי לבין הסביבה החיצונית אחראי על תכונות רבות בגוף האנושי - ביניהן ערנות, קואורדינציה, לחץ הדם ושלבי השינה - ויש לו השפעה על הבריאות והתפקוד של כל אחת ואחד מאיתנו.
 
לקריאה נוספת

1. הודעה לעיתונות של ועדת פרסי הנובל על זוכי פרס הנובל לפיזיולוגיה ורפואה לשנת 2017
2. כתבה במדע גדול בקטנה בנושא השעון הצירקאדי: "הידעת? בני נוער מתעוררים מאוחר לא בגלל שהם עצלנים, אלא בגלל השעון הביולוגי שלהם"