مايكل روسباش

مايكل موريس روسباش (اتولد فى 7 مارس 1944) هو عالم وراثة وعالم أحياء زمنية أمريكى. روسباش أستاذ وباحث فى جامعة برانديز  ومحقق فى معهد هوارد هيوز الطبى . استنسخت مجموعة روسباش البحثية جين فترة ذبابة الفاكهة سنة 1984 واقترحت حلقة التغذية الراجعة السلبية للترجمة والنسخ  للساعات اليومية سنة 1990. سنة 1998، اكتشفوا جين الدورة وجين الساعة ومستقبل الضوء الكريبتوكروم فى ذبابة الفاكهة باستخدام علم الوراثة القدامية ، بتحديد النمط الظاهرى للطفرة الاول  بعدين تحديد الجينات بعد الطفرة. انتُخب روسباش لعضوية الأكاديمية الوطنية للعلوم سنة 2003. وحصل مع مايكل دبليو يونج وجيفرى سى هول على جايزة نوبل فى علم وظايف الأعضاء أو الطب سنة 2017 "لاكتشافاتهم للآليات الجزيئية اللى تتحكم فى الإيقاع اليومي".
 حياة 
مايكل روسباش اتولد فى مدينة كانساس سيتى بولاية ميسورى. والديه، هيلدى و ألفريد روسباش، كانو لاجئين يهوديين غادرو المانيا النازية سنة 1938. كان ابوه منشد دينى ، و هو فى اليهودية شخص يُرتّل الصلوات الدينية. نقلت عيلة روسباش لبوسطن  لما كان فى التانيه من عمره، و هو من أشد مشجعى فريق ريد سوكس من كده الحين.
مايكل روسباش فى البداية، كان  مهتم بالرياضيات، لكن دراسته لعلم الأحياء فى معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) وعمله الصيفى فى معمل نورمان ديفيدسون وجّهاه نحو البحث البيولوجى. تخرج روسباش من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا سنة 1965 حاصل على شهادة فى الكيمياء، و أمضى  سنه  فى معهد الأحياء الفيزيائية الكيميائية فى باريس بمنحة فولبرايت ، و اخد  درجة الدكتوراه فى الفيزياء الحيوية سنة 1970 من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تحت إشراف شيلدون بنمان. بعد قضاء 3 سنين فى زمالة ما بعد الدكتوراه فى علم الوراثة بجامعة إدنبرة ، انضم روسباش لهيئة التدريس بجامعة برانديز سنة 1974.
روسباش اتجوز زميلته العالمة ناديا أبوفيش، وعندهم بنت بالتبنى اسمها باولا وبنت تانية اسمها تانيا.
 بحث 
أبحاث روسباش ركزت  فى البداية على عملية التمثيل الغذائى ومعالجة mRNA ؛ mRNA هو الرابط الجزيئى بين الحمض النووى والبروتين . بعد وصوله لبرانديز، تعاون روسباش مع زميله جيفرى هول  و حقق فى التأثيرات الجينية على الإيقاعات اليومية للساعة البيولوجية الداخلية. استخدموا ذبابة الفاكهة لدراسة أنماط النشاط والراحة. سنة 1984، استنسخ روسباش وهول أول جين لساعة ذبابة الفاكهة ، و هو الفترة . بعد العمل اللى عمله زميل ما بعد الدكتوراه، بول هاردين ، فى اكتشاف أن mRNA الفترة والبروتين المرتبط به (PER) كان لهما مستويات متقلبة خلال الدورة اليومية، اقترحو سنة 1990 نموذج حلقة التغذية الراجعة السلبية للنسخ والترجمة (TTFL) كأساس للساعة اليومية . و بعد الاقتراح ده، بحثوا فى العناصر اللى بتكوّن أجزاء تانية من الساعة. فى مايو 1998، روسباش و تانيين لقو نظير للـClock بتاع الثدييات اللى بيعمل نفس وظيفة تنشيط نسخ per و tim، واللى سمّوه dClock. و فى مايو 1998 كمان، روسباش وتانيين اكتشفوا فى ذبابة الفاكهة دورة جين الساعة، واللى هو نظير لجين bmal1 بتاع الثدييات. و فى نوفمبر 1998،  روسباش و تانيين اكتشفو الطفرة cry b فى ذبابة الفاكهة ،و ده اتسبب فى استنتاج أن بروتين الكريبتوكروم يشارك فى الاستقبال الضوئى اليومى.
 التسلسل الزمنى للاكتشافات الرئيسية 
 1984: استنساخ جين فترة ذبابة الفاكهة
 1990: تم اقتراح حلقة التغذية الراجعة السلبية للترجمة والنسخ  للساعات اليومية
 1998: تم التعرف على جين الساعة فى ذبابة الفاكهة
 1998: تم التعرف على جين دورة ذبابة الفاكهة
 1998: تم تحديد الكريبتوكروم كمستقبل ضوئى يومى لذبابة الفاكهة
 1999: تم تحديد الخلايا العصبية LN V باعتبارها منظم ضربات القلب اليومى الرئيسى لذبابة الفاكهة
 أبحاث mRNA 
روسباش ابتدا دراسة معالجة الرنا المرسال (mRNA) كطالب دراسات عليا فى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . و كشف عمله على خميرة الخباز (Saccharomyces cerevisiae) عن الإنزيمات والبروتينات والعضيات تحت الخلوية وتقاربها على الرنا المرسال بترتيب محدد لترجمة الرنا المرسال لبروتينات. و رُبطت الأخطاء فى دى العملية بأمراض زى مرض الزهايمر ، لذا بيعتبر العمل ده  ضرورى لفهم الأمراض وعلاجها بشكل أفضل.
 اكتشاف TTFL اليومى فى ذبابة الفاكهة 
فى سنة 1990، روسباش وهول و هاردين اكتشفو دور جين الفترة (per) فى المذبذب اليومى لذبابة الدروسوفيلا. لقوا إن مستويات بروتين PER بتتقلب على حسب دورات الضوء والظلام، والتقلبات دى بتستمر لحد فى الظلام المستمر. بنفس الطريقة، كمية mRNA لكل جين منهم ليها تعبير إيقاعى بيواكب دورات الضوء والظلام. فى رأس الذبابة، مستويات mRNA بتتقلب خلال دورات 12 ساعة ضوء و12 ساعة ظلام، وكمان فى الظلام المستمر. مستويات mRNA لكل جين كانت بتوصل للذروة فى بداية الليل الذاتي، وبعدها كانت ذروة مستويات بروتين PER بتيجى بعد حوالى 6 ساعات. الجينات المتحولة فى per أثرت على دورة mRNA لكل واحد منهم. بناء على البيانات دي، روسباش وهول وهاردين افترضوا إن بروتين PER بيشارك فى حلقة تغذية مرتدة سلبية. تتحكم فى مستويات mRNA لكل منهما، و أن حلقة التغذية المرتدة للنسخ والترجمة دى هيا سمة أساسية لساعة ذبابة الفاكهة اليومية. كمان درسو طفرتين أخريين فى فترة ال غلط المفرد، لكل S ولكل L1 . تتسبب دى الطفرات فى حدوث ذروة النشاط المسائى مبكر ومتأخر، على التوالي، مقارنةً بالذباب البرى لكل + . ولقو أن مستويات الحمض النووى الريبوزى لكل S ولكل L1 بتبيين كمان إيقاع واضح . و زى  فى النشاط الحركي، ذروة التعبير الجينى تنتقل مبكر لكل S ومتأخر لكل L1 .
حولو ذباب الطفرة الصفرية للفترة 0 بقطعة 7.2 كيلو قاعدة من الحمض النووى الوظيفى لكل DNA، وقاسوا مستويات لكل mRNA فى موضع لكل 0 وموضع جديد. بعد التحويل، كانت مستويات لكل mRNA إيقاعية فى الموضع الأصلى والجديد. تمكن موضع لكل 0 من نسخ كل mRNA الطبيعى وترجمة بروتين PER الطبيعي،  ده معناه أن الإيقاع قد تم إنقاذه ببروتين PER الوظيفى اللى تم نسخه وترجمته من قطعة 7.2 كيلو قاعدة من الحمض النووى لكل DNA. هناك حلقة تغذية مرتدة قيد اللعب حيث تتغذى دورة مستويات بروتين PER فى الموضع الجديد تانى لإملاء دورة مستويات لكل mRNA فى موضع لكل 0 الأصلى. سنة 1992، تعاون روسباش تانى مع جيفرى هول وبول هاردين لفحص آليات TTFL عن كثب. تساءلوا على وجه التحديد عن تنظيم تقلبات مستوى mRNA للفترة، ولقو أن مستويات لكل mRNA كانت منظمة نسخى. و دُعم ذلك بالأدلة اللى تُشير لأن دورات الحمض النووى الريبوزى لكل سلفٍ تُدور طور النسخ الناضجة، وتتذبذب حسب  لزمن زايتجبر (ZT). ومن الأدلة التانيه على التنظيم النسخى أن كل مُروِّج جينى كافٍ لمنح دورة الحمض النووى الريبوزى المرسال غير المتجانس .
 التحديات اللى تواجه نموذج TTFL فى ذبابة الفاكهة 
مجموعة أخيليش ريدى ، باستخدام مجموعة من تقنيات الـ-أوميكس غير المتحيزة (تسلسل الحمض النووى الريبي، وتحليل البروتينات، وتحليل الأيض)، أظهرت أن خلايا ذبابة الفاكهة S2 بتبيين إيقاعات جزيئية يومية. لا تعبر دى الخلايا عن "جينات الساعة" المعروفة بما فيها per و tim . لا يؤدى إدخال بروتينات PER وTIM لالخلايا لحدوث إيقاعية لهذه الخلايا زى ما هو موضح بوفرة أو فسفرة بروتينات PER وTIM. وبالتالي، كانت دى الخلايا  "بدون ساعة" من قبل مجال الذبابة لحد دلوقتى . تدعم دى النتائج العمل أعلاه فى إثبات أن نموذج TTFL لآلية ساعة الذبابة لا يمكنه تفسير توليد الإيقاعات اليومية.
 اكتشاف جين الساعة فى ذبابة الفاكهة 
تم التعرف على نظير محتمل لجين الفأر المكتشف قبل كده Clock بRosbash et al. عن طريق استنساخ جين Drosophila المحدد بطفرة Jrk . و أُطلق على ده الجين اسم Drosophila Clock. و ثبت أن dClock يتفاعل مباشرةً مع الصناديق الإلكترونية per و tim ويساهم فى النسخ اليومى لهذه الجينات. تُعطل طفرة Jrk دورة نسخ per وtim. كما أنها توصل لسلوك غير منتظم تمام فى الظلام المستمر للطفرات متماثلة الزيجوت و أظهر حوالى نصفها سلوك غير منتظم فى متغايرى الزيجوت. أعرب متماثلو الزيجوت Jrk عن مستويات منخفضة و مش دورية من mRNA per وtim و بروتين PER وTIM. ومن ده، استنتج أن عدم انتظام ضربات القلب السلوكى فى Jrk كان بسبب خلل فى نسخ per وtim. وده يشير لأن dClock كان متورط فى التنشيط النسخى لـ per وtim.
 اكتشاف جين دورة ذبابة الفاكهة 
سنة 1998، اكتشف روسباش وتانيين دورة جين الساعة الجديدة، هيا نظيرة لجين الثدييات Bmal1 . تتميز طفرات الدورة المتماثلة اللواقح 0 بعدم انتظام ضربات القلب فى النشاط الحركي، فى الوقت نفسه تتميز ذبابات الدورة غير المتماثلة اللواقح 0 /+ بإيقاعات قوية مع فترة إيقاعية متغيرة. بيبيين تحليل لطخة ويسترن أن طفرات الدورة المتماثلة اللواقح 0 عندها القليل اوى من بروتين PER و TIM و مستويات منخفضة من mRNA لكل من per وtim. يشير ده لأن نقص الدورة يوصل لانخفاض نسخ جينات per وtim. وضع رسم الخرائط الانقسامية الاختزالية cyc على الكروموسوم التالت. اكتشفوا مجالات bHLH-PAS فى cyc،و ده يشير لوظايف ربط البروتين وربط الحمض النووى.
 اكتشاف الكريبتوكروم كمستقبل ضوئى يومى لذبابة الفاكهة 
روسباش وتانيين سنة 1998، اكتشف طفرةً فى ذبابة الفاكهة بتبيين مستوياتٍ ثابتةً و مش متذبذبة من الرنا المرسال لكلىّ من بير وتيم ، و ده  بسبب طفرةٍ معدومةٍ فى جين الكريبتوكروم . أُطلق على دى الطفرة اسم " الطفل الباكي"، أو "الطفل الباكى ب" . يشير فشل طفرات "الطفل الباكى ب" فى التزامن مع دورات الضوء والظلام لأن الوظيفة الطبيعية للكريبتوكروم تتضمن الاستقبال الضوئى اليومى.
تصغير|روسباش فى حوار خلال أسبوع نوبل سنة 2024
 الخلايا العصبية LN V هيا منظم رئيسى لإيقاع الساعة البيولوجية فى ذبابة الفاكهة 
فى ذبابة الفاكهة، اتضح إن بعض الخلايا العصبية الجانبية (LNs) ليها دور مهم فى تنظيم الإيقاعات اليومية، وده بيشمل الخلايا العصبية الظهرية (LN d) والبطنية (LN V). الخلايا العصبية LN V بتعبّر عن عامل تشتت الصبغة (PDF)، واللى كانو فى البداية فاكرينه إشارة خروج من الساعة البيولوجية. الطفرات فى جين الببتيد العصبى pdf (pdf^01) والذبابة اللى اتشالت منها الخلايا العصبية LN V بشكل انتقائي، أظهرت سلوكيات متشابهة. الاتنين كانو بيقدروا يتدربوا على إشارات الضوء الخارجية، لكن كان عندهم انتظام ضعيف اوى فى الظروف المستقرة. بعض الذباب فى الحالتين أظهروا إيقاعات ضعيفة فى الجرى الحر. النتائج دى خلت الباحثين يعتقدوا إن الخلايا العصبية LN V هيا الخلايا العصبية المسؤولة عن تنظيم إيقاعات الساعة البيولوجية المهمة، و إن عامل تشتت الصبغة هو الناقل اليومى الأساسى.
 الأبحاث دلوقتى  
روسباش فى السنين  الأخيرة، عمل على الجوانب العصبية الدماغية للإيقاعات اليومية. حُددت سبع مجموعات عصبية مميزة تشريحى، تُعبّر جميعها عن جينات الساعة البيولوجية الأساسية. بس، يظهر ان الرنا المرسال يُعبّر عنه بطريقة يومية خاصة بكل خلية عصبية، و اهتم مختبره بتحديد اذا كان ده يُوفر رابط بين الوظايف المميزة لبعض المجموعات العصبية. كما بحث فى تأثيرات الضوء على بعض المجموعات العصبية، ووجد أن  واحده من المجموعتين الفرعيتين حساسة للضوء عند تشغيل الأضواء (الفجر) وتانيه حساسة للضوء عند إطفاء الأضواء (الغسق). و ثبت أن خلايا الفجر تُعزز اليقظة، فى الوقت نفسه تُعزز خلايا الغسق النوم. يواصل اليوم البحث فى معالجة mRNA والآليات الجينية اللى تُحدد الإيقاعات اليومية. كما نشر تأمل شيق حول حياته العلمية.
 المناصب 
 مدير المركز الوطنى برانديز لعلم الجينوم السلوكى 
 كرسى بيتر جروبر المخصص لعلم الأعصاب 
 المؤسس المشارك و عضو المجلس الاستشارى العلمى لشركة Hypnion, Inc.
 عضو فى اللجنة الاستشارية للمركز الوطنى لاضطرابات النوم التبع لمعهد الوطنى للصحة 
 عضو مركز التوقيت البيولوجى التبع مؤسسة العلوم الوطنية
 باحث فى معهد هوارد هيوز الطبى (1989 لحد دلوقتى )
 زميل الجمعية الامريكانيه لتقدم العلوم (2007)
 عضو الأكاديمية الوطنية للعلوم (2003)
 عضو الأكاديمية الامريكانيه للفنون و العلوم (1997)
 زميل جوجنهايم (1989–1990) 
 زميلة هيلين هاى ويتنى (1971–1974) 
 زميل فولبرايت (1965–1966) 
 الجوايز 
 جايزة نوبل فى علم وظايف الأعضاء أو الطب (2017) 
 جايزة وايلى السنوية التانيه عشرة فى العلوم الطبية الحيوية (2013) 
 جايزة ماسرى (2012) 
 جايزة كندا جاردنر الدولية (2012) 
 جايزة لويزا جروس هورويتز من جامعة كولومبيا (2011) 
 جايزة جروبر فى علم الأعصاب (2009) 
 قاعدة أشوف (2008) 
 جايزة خريجين معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا المتميزين (2001) 
 جايزة تطوير المهنة البحثية من المعاهد الوطنية للصحة (1976–1980) 
 شوف كمان 
 الإيقاع اليومي
 الساعة اليومية
 الفترة (الجين)
 قائمة الحائزين اليهود على جايزة نوبل
 مصادر 

 لينكات برانيه 

 محاضرات العلوم فى عطلة سنة 2000 - الجينات الآلية: اكتشافات فى الزمن البيولوجي
 الآليات التذبذبية اللى تشكل أساس الساعة البيولوجية لذبابة الفاكهة
 مايكل روسباش  بما فيها محاضرة نوبل فى 7 ديسمبر 2017 الساعة اليومية والتغذية الراجعة النسخية و تنظيم التعبير الجيني

تصنيف:امريكان من اصل يهودى المانى
تصنيف:ناس لسا عايشين
تصنيف:واخدين جايزة نوبل فى الفيسيولوجيا او الطب
تصنيف:مواليد 1944