Wyjaśnienie mechanizmu działania tego zegara nie było wcale proste. Amerykanie Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash i Michael W. Young chcieli koniecznie odpowiedzieć na pytanie, jak to się dzieje, że rośliny, zwierzęta i ludzie żyją zgodnie z porami dnia i nocy, a nawet porami roku.
Korzystając z modelu muszek owocowych, wyizolowali gen, który kontroluje normalny dzienny rytm biologiczny. Pokazali, że ten gen koduje białko gromadzące się w komórce podczas nocy, a następnie ulega degradacji w ciągu dnia. Następnie zidentyfikowali dodatkowe składniki białkowe, które miały wpływ na funkcjonowanie biologicznego zegara i są konieczne, by był stabilny i odmierzał czas zgodnie z rytmem okołodobowym.
Czytaj więcej: Nagrody Nobla z medycyny i fizjologii
Czym jest zegar biologiczny?
Duża część naszych genów jest regulowana przez zegar biologiczny, a zatem starannie kalibrowany rytm okołodobowy dostosowuje naszą fizjologię do różnych faz dnia. Mimo że wskazówki zegara biologicznego ustawia nam światło, funkcjonuje on nieustannie także w nocy.
Głęboko w mózgu, w części zwanej podwzgórzem, znajduje się skupisko ok. 10 tys. komórek nerwowych. Tworzą tzw. jądro nadskrzyżowaniowe – odmierza ono upływ czasu, co sprowadza się do wytwarzania białek zawiadujących głównymi rytmami ciała w ciągu całej doby. Ta skomplikowana maszyneria, z której na ogół nie zdajemy sobie sprawy, potrafi trafnie ocenić, czy trwa dzień, czy zapadła noc. O godz. 22 skóra najdotkliwiej swędzi, późnym wieczorem nasilają się objawy astmy (wzrasta poziom histaminy), między trzecią a czwartą nad ranem temperatura ciała osiąga swoje minimum 36,1 st. C. Tuż przed piątą u mężczyzn zaczyna się podnosić poziom testosteronu, rośnie ciśnienie krwi i poziom glukozy, spada natomiast ilość melatoniny.