Trois scientifiques américains, Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash et Michael W. Young, ont reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine pour leurs découvertes sur les mécanismes moléculaires de notre horloge biologique interne.
La plupart des organismes vivants possèdent une horloge biologique interne qui leur permet de s'adapter au rythme régulier du jour et de la nuit, dû à la rotation de la Terre, et d'anticiper ces changements.
Depuis le XVIIIe siècle, les chercheurs savent que cette horloge existe. L'astronome Jean-Jacques d'Ortous de Mairan avait observé que les feuilles du mimosa s'ouvraient vers le soleil le jour et se refermaient la nuit, même en absence de lumière. Cependant, son fonctionnement précis est resté un mystère pendant longtemps.
À partir des années 1970, sur des mouches des fruits, Jeffrey C. Hall et Michael Rosbash de l'université Brandeis à Boston, et Michael W. Young de l'université Rockefeller à New York, ont isolé en 1984 le gène period (abrégé per), qui contrôle le rythme circadien. Ce gène encode une protéine PER qui s'accumule dans les cellules la nuit et diminue le jour, oscillant sur une période de 24 heures synchronisée avec le cycle circadien.
Pour expliquer la persistance des oscillations, Hall et Rosbash ont montré que la protéine PER inhibe l'activité du gène period. Michael W. Young a ensuite découvert en 1994 le gène timeless (tim), codant la protéine TIM, essentielle au rythme circadien normal. TIM se lie à PER, et ce complexe entre dans le noyau cellulaire pour inhiber le gène period.
Pour réguler la fréquence des oscillations, Young a identifié le gène doubletime codant la protéine DBT, qui phosphoryle et ralentit l'accumulation de PER, adaptant ainsi les fluctuations au cycle de 24 heures.
Ces découvertes fondamentales ont révolutionné la biologie circadienne, avec des impacts profonds sur notre santé et notre bien-être. L'horloge interne synchronise notre physiologie avec les phases du jour : comportement, hormones, sommeil, température corporelle et métabolisme. Un décalage temporaire, comme le jet lag, ou chronique, est lié à de nombreuses maladies.
