POPULARITY
In this episode of Science & Chill, I talk with Dr. Karyn Esser, the associate program director at the Institute of Myology at the University of Florida. Dr. Esser is an expert in the area of biological rhythms, also known as circadian rhythms. In particular, her group focuses on how circadian rhythms function in skeletal muscle and respond to things like exercise, feeding, and light. In this episode, we talk about why humans (and plants and animals) have circadian rhythms in the first place, the importance of sleep and exercise for maintaining circadian rhythms, and much more. Dr. Esser also answers some bonus questions at the end! I hope you enjoy this episode. If you do, please leave a 5-star rating, share it with friends and family, or write a review! If you have any questions or comments about the podcast, send them to scienceandchillpodcast@gmail.com. Links: Great video on Dr. Esser and Circadian Rhythms: https://youtu.be/QZWllk38iSE Dr. Esser's bio: https://physiology.med.ufl.edu/faculty/karyn-esser-phd/ Dr. Esser's publications: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?cmd=search&term=esser+ka Follow Dr. Esser on Twitter: @kaesser Follow Science & Chill on Twitter: @ScienceChill Subscribe on iTunes SHOW NOTES: Check out this great video on Dr. Karyn Esser from the University of Florida https://youtu.be/QZWllk38iSE Dr. Karyn Esser's scientific publications: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?cmd=search&term=esser+ka Relevant publications: Harfmann BD, Schroder EA, Esser KA. Circadian rhythms, the molecular clock, and skeletal muscle. J Biol Rhythms. 2015;30(2):84–94. Riley LA, Esser KA. The Role of the Molecular Clock in Skeletal Muscle and What It Is Teaching Us About Muscle-Bone Crosstalk. Curr Osteoporos Rep. 2017;15(3):222–230. Wolff CA, Esser KA. Exercise Timing and Circadian Rhythms. Curr Opin Physiol. 2019;10:64–69. Hodge BA, Zhang X, Gutierrez-Monreal MA, et al. MYOD1 functions as a clock amplifier as well as a critical co-factor for downstream circadian gene expression in muscle. Elife. 2019. In this episode we talk about: 7:30: The utility of Twitter for scientists: how Dr. Esser uses Twitter to solve problems in her lab, and why she encourages her students and trainees to use Twitter for academic reasons. You can follow Dr. Esser on Twitter here: @kaesser 13:17: Dr. Essers introduction into science. She didn't always “want” to be a scientist -- instead starting as a math major and was interested in band and athletics (she wanted to be a conductor at a young age). Her 7th grade laboratory class taught her a lot about the fundamentals of science She started as a chemistry major at Wake Forest, and in one class was able to take a trip to the Galapagos Islands. This trip shaped a lot of her thinking about evolutionary approaches to science. 19:00: Our mutual experience working in cardiac rehabilitation 22:30: Working with an exercise program at the University of Nevada Las Vegas (UNLV) 30:30: 2017 Nobel Prize in Physiology and/or Medicine. The prize was awarded to Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash, and Michael W. Young “for their discoveries of molecular mechanisms controlling the circadian rhythm.” Nobel Society press release: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2017/press-release/ 36:00: The SCN is no longer considered the “master clock” controlling our circadian rhythms. We have clocks throughout the body that dictate their own rhythm 38:15: What time of day and when we are exposed to cues like exercise, light, and food play a crucial role in “setting the clock” for our cells We can “misalign” clocks by sending cues at the wrong times of day or traveling time zones “Social jetlag” 40:00: Circadian clocks in skeletal muscles and how they respond to exercise Clocks are sensitive to temperature 42:00: Chronic diseases and aging affect our circadian clocks 44:20: Consequences of circadian misalignment Shift workers have higher risks for cardiovascular disease and metabolic problems Increased insulin resistance, blood pressure 48:00 Time-restricted feeding 50:00: Circadian timing of drugs and medicine 50:45: How circadian rhythms apply to exercise and performance 51:00: Therapeutic uses for circadian rhythms Timing exercise to improve sleep outcomes and metabolic health Small molecules with clocks effects that might hold the potential for drug development 53:20: Why exercise is a good thing...REGARDLESS of when you do it We recently had a Twitter conversation about this issue on a recent paper about how exercise timing might influence insulin sensitivity 55:00: Some studies proposing to study the effects of circadian rhythms on training adaptations might not actually be studying circadian rhythms PAPER: Effect of time-of-day specific strength training on muscular hypertrophy in men CONCLUSIONS: “The magnitude of muscular hypertrophy did not statistically differ between the morning and afternoon training times. From a practical point of view, strength training in the morning and afternoon hours can be similarly efficient when aiming for muscle hypertrophy over a shorter period of time (
Zaman düz bir çizgi üzerinde değil, helezonikdaireler şeklinde ilerler. Canlıların metabolizmalarınındüzenlendiği iç sistemleri dezamanın devr-i daimine bağlı olarak çok çeşitlibiyolojik saatlere uygun çalıştırılır. Bu biyolojiksaatlerde bazen bir gün uzunluğu ölçü alındığıgibi bazen yılları içine alan büyük devr-idaimler söz konusudur. Mesela, Güneş'in yüzeyindekipatlamalarla meydana gelen lekelerinperiyodik devr-i daimi ile vaşak ve tavşantopluluklarının 11 yılda bir üremede zirve yapmaları,benzer şekilde buğday üretimi ve bazıbalık sürülerinin düzenli aralıklarla büyük artışlargöstermesi gibi, insan metabolizmasınıniç saatinde de gün içinde düzenlemeler vardır.Tıp dünyası uzunca bir zamandır insan bedeniningün içindeki farklı zaman aralıklarındadeğişik tepkiler verdiğini fark edip bu davranışlarıincelemeye başladı. Günün belli zamanlarındaağrılar azalırken, geceleri artması, açlıkve yemek yeme ile uyku periyotlarına göre dehormonlara ve sinir sistemine ait periyodikiniş çıkışlı devr-i daimler açıkça görüldü.1İnsanların fizikî ve ruhî yapılarında yıl,mevsim, ay ve gün içerisinde belli değişmelerolduğu ortaya çıkmıştır. Bu değişmeleri kişininbiyolojik vücut ritimleri açısından inceleyenbilim dalına “kronobiyoloji” denilmektedir.Kronobiyoloji uzmanları, insanların içsalgıbezlerinde, irade dışı çalışan sinir sisteminde,su ve tuz dengesinde zamana bağlı olarakbelli değişmeler olduğunu ve bu değişmelerininsanların ruhî yapıları üzerine tesir ettiğinigöstermiştir. Bu konuda çalışanlar, her insanınkendine has bir beden ve ruh saatinin olduğugörüşünde birleşmişlerdir.2 Ayrıca mekân açısındanbiyolojik değişmeleri tespit eden çalışmalarda yapılmıştır. Dünyanın kendi ekseninde,Ay'ın Dünya etrafında ve Dünya'nın Güneşetrafında, İlâhî irade ile yaratılan hareketlerineve konumlarına biyolojik ritim düzenlenmesinderol verilmiştir. Atmosferik çevre değiştikçe,canlılarda da değişmeler görülmektedir.1960'ların sonlarında, bilim adamları sentetikbir kortikosteroid ilaç olan metilprednizolonun,günün diğer zamanlarından ziyade,sabah alındığında artrit ve astımı tedavi etmekiçin daha güvenilir olduğunu buldular. FredHutchinson Kanser Araştırma Merkezi'nde birbeyin cerrahı olan Eric Holland, “Bu ritimler,radyasyon tedavisine verilen cevaplara da tesiredebilir” demektedir. Ayrıca farelerde radyasyonunuygulanması için en uygun zamanlarınolduğunu göstermiştir.3Kolon kanserinde ilk ilaç tedavisi başarısızolan ve karaciğerinde 27 tümör odağı görülüpümit kesildiği için gönüllü olarak denemeyapılmasına izin verilen 43 yaşında bir hasta,ilaç alımı saatlerinin yeniden planlanmasıylakanserden kurtulmuştur. Onkolog Francis Lévibile hastasındaki bu neticeye önce inanamamış,daha sonra kronoterapi'nin (zaman ayarlıtedavi) savunucuları arasına girmiştir. Fransa'dabulunan Warwick Tıp Okulu'nda çalışanLévi'ye göre zamanlama, bazen dozdan dahaönemli olmaktadır. İlk önce hasta metabolikritimlerinin daha iyi takip edilmesi için saatbenzeri bir cihaza bağlanmıştır. Hastanın çokdüzenli uyku-uyanma devreleri vardı ve Dr. Lévi'yegöre muhtemelen tedavinin başarısına budurumun çok katkısı olmuştur. Ancak 10 seneöncesine kadar, günlük ritimlerin (sirkadiyendevreler) moleküler temellerini açıklayamamalarıve klinik verilerin tutarsızlıkları, buyeni anlayışın yayılmasına engel oluyordu.4Kemoterapi alan 186 kişiyi rastgele iki grubaayıran Lévi ve ekibi bir gruba biyolojik saatleriyleuyumlu, diğer gruba ise standart düzende ilaçvermiş, biyolojik saatlerle uyumlu ilaç alanların%50'den fazlası iyi cevap verirken, standart şekildeilaç alanlarda bu oran ancak %29 seviyesindekalmıştır. Diğer bir çalışmada, sabahtankalb ameliyatına alınan 298 hastanın komplikasyonve operasyonun iyi gitmemesi riski, öğledensonra ameliyata alınan hastalara göre ikimisli fazla olmuştur. Cerrahın hasta seçimininbu istatistikte bir katkısının olmaması için aynıdoktorlar, ayrım yapmadan hem sabah hem deöğleden sonra operasyon yapmışlardır.2017 yılında Fizyoloji sahasında verilen Nobelödülünü, Jeffrey C. Hall, Michael Rosbashve Michael W. Young isimli üç ABD'li biyolog,biyolojik ritimler konusundaki çalışmalarıylaaldılar. Bu bilim insanlarının çalışmaları, bitkilerin,hayvanların ve insanların biyolojik ritimlerinin,Dünya'nın hareketiyle uyumlu haldeyaratılışının hikmetlerini aydınlatma yolundaönemli bilgiler sunmaktadır. Kâinat kitabınıokumada örnek bir organizma olarak meyvesineklerini kullanan araştırmacılar, günlük biyolojikritmi kontrol eden genleri buldular. Bugenlerin gece boyunca artan ve gün içinde deazalan bir protein ürettiğini keşfeden araştırmacılar,bu proteinlerin, hücre içinde kurulmuşSUBAT 2019 | ÇAGLAYAN 29bir saat gibi, zamanı gelince belli bir ritimle çalıştırılanbir mekanizmaya sebep olarak üretildiğinigösterdi.Genlerimizin yaklaşık %80'inin gece vegündüz ritimlerini (belki mevsimleri de) takipettiği tahmin edilmektedir. Zaten 40 yıldır, bilhassaastım nöbetlerinin ve bayıltıcı epileptik(sara) dalgalarının günlük belli ritimler hâlindegeliştiği fark ediliyordu. Dokuların çoğundafaaliyet yapan genlerin ifade ettikleri ürünlersabah erken saatlerde ve öğleden sonra zirveyeçıkmakta, akşam yemeğinden sonra ve yatmadanönce ise oldukça düşmektedir. Bütün bunlar,insanın yaratılışında Allah'ın genlerimizeyazdığı “moleküler biyolojik saatler” vasıtasıylayürütülmektedir. Bu iç saatin çalıştırılması ileilgili hususlar aydınlatılabilirse, kanser dâhil150'ye varan hastalığın tedavisinde önemli birsafhanın aşılacağı tahmin edilmektedir.
Uma prosa sobre os prêmios Nobel de 2016. Fisiologia ou Medicina – Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash and Michael W. Young “Pela descoberta do mecanismo molecular que controla o ritmo circadiano” Química – Jacques Dubochet, Joachim Frank and Richard Henderson “Pelo desenvolvimento da microscopia crioeletrônica para determinação estrutural de alta-resolução de biomoléculas em solução” Física – Rainer Weiss, Barry C. Barish and Kip S. Thorne “Pelas contribuições decisivas no detector LIGO e a observação de ondas gravitacionais” Economia – Richard H. Thaler “Pelas suas contribuições à economia comportamental”
Uma prosa sobre os prêmios Nobel de 2016. Fisiologia ou Medicina – Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash and Michael W. Young “Pela descoberta do mecanismo molecular que controla o ritmo circadiano” Química – Jacques Dubochet, Joachim Frank and Richard Henderson “Pelo desenvolvimento da microscopia crioeletrônica para determinação estrutural de alta-resolução de biomoléculas em solução” Física – Rainer Weiss, Barry C. Barish and Kip S. Thorne “Pelas contribuições decisivas no detector LIGO e a observação de ondas gravitacionais” Economia – Richard H. Thaler “Pelas suas contribuições à economia comportamental”
Hosts: Ed Brown, Dr. Shayne Joseph, Penny Dumsday, Lucas Randall 00:02:51 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2017 was awarded to Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash and Michael W. Young "for their discoveries of molecular mechanisms controlling the circadian rhythm". 00:08:40 The Nobel Prize in Physics 2017 was divided, one half awarded to Rainer Weiss, the other half jointly to Barry C. Barish and Kip S. Thorne "for decisive contributions to the LIGO detector and the observation of gravitational waves". 00:14:52 The Nobel Prize in Chemistry 2017 was awarded to Jacques Dubochet, Joachim Frank and Richard Henderson "for developing cryo-electron microscopy for the high-resolution structure determination of biomolecules in solution". 00:20:18 They don't have brains, but jellyfish still seem to sleep. Three Caltech students studied jellyfish slumber and found it to be similar, but not the same, as human sleep. 00:28:58 Two separate teams have made the first detections of the roughly half of the normal matter in our universe unaccounted for by previous observations of stars, galaxies and other bright objects in space. This is not Dark Matter, but baryonic matter. 00:35:00 The kakapo is the world's largest flightless parrot, and it's critically endangered. But a conservation program aims to sequence the genome of every surviving kakapo, gathering considerably more data on the iconic New Zealand native. This episode contains traces of a rare kakapo parrot meeting zoologist Mark Carwardine.
The TWiViridae review the 2017 Nobel Prizes for cryoEM and circadian rhythms, and discuss modulation of plant virus replication by RNA methylation. Hosts: Vincent Racaniello, Dickson Despommier, Alan Dove, Rich Condit, and Kathy Spindler Become a patron of TWiV! Links for this episode Truth Wins by Jonathan Yewdell (epub or mobi) Gabriel Victora awarded MacArthur Prize Forty Years of mRNA Splicing (CSH) 2017 Chemistry Nobel: Jacques Dubochet, Joachim Frank, Richard Henderson 2017 Physiology or Medicine Nobel: Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash, Michael W. Young 2017 Nobel Prize in Chemistry (pdf) 2017 Nobel Prize in Physiology of Medicine (pdf) Jonathan Weiner on TWiEVO 19 RNA methylation modulates plant virus infectivity (PNAS) Letters read on TWiV 463 This episode is brought to you by Blue Apron. Blue Apron is the #1 fresh ingredient and recipe delivery service in the country. Get $30 off your first delivery and FREE SHIPPING by going to blueapron.com/twiv. This episode is brought to you by the Defense Threat Reduction Agency. Part of the U.S. Department of Defense, the Agency’s Chemical and Biological Technologies Department hosts the 2017 Chemical and Biological Defense Science & Technology Conference to exchange information on the latest and most dynamic developments for countering chemical and biological weapons of mass destruction. Find out more at http://www.cbdstconference.com Weekly Science Picks Kathy - When biospheres collide Dickson - Blame 10 rivers for ocean plastic Alan - Farming in The Netherlands Vincent - Meet the Microbiologist Listener Picks Jay - OmegaTau podcast Trudy - Arrowsmith by Sinclair Lewis Mark - iOS app Human Anatomy Atlas and Master in Business podcast Intro music is by Ronald Jenkees. Send your virology questions and comments to twiv@microbe.tv
Des recherches sur le rythme circadien ont été récompensées par le Prix Nobel de médecine ce lundi 2 octobre 2017. Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash, et Michael W. Young, trois chercheurs américains en physiologie, ont en effet prouvé que l’horloge interne d’environ 24 heures était réglée comme une réponse aux durées de jour et de nuit modifiées artificiellement. Le comportement alimentaire et le cycle veille-sommeil dépendent de cette horloge interne. La découverte concerne cependant l’anticipation de ces cycles, et non plus seulement la réaction à ceux-ci. « Les plantes, les animaux et les êtres…
Des recherches sur le rythme circadien ont été récompensées par le Prix Nobel de médecine ce lundi 2 octobre 2017. Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash, et Michael W. Young, trois chercheurs américains en physiologie, ont en effet prouvé que l'horloge interne d'environ 24 heures était réglée comme une réponse aux durées de jour et de nuit modifiées artificiellement. Le comportement alimentaire et le cycle veille-sommeil dépendent de cette horloge interne. La découverte concerne cependant l'anticipation de ces cycles, et non plus seulement la réaction à ceux-ci. « Les plantes, les animaux et les êtres humains adaptent leur rythme biologique pour qu'il se synchronise avec les révolutions de la Terre » a déclaré le jury du Nobel. Ce rythme circadien peut néanmoins se modifier à cause d'anomalies physiologiques, mais aussi des raisons sociales ou des contraintes économique. Résultat : une enquête « Emploi du temps 2009-2010″ de l'Insee révèle que le temps de sommeil a diminué de 18 minutes en moyenne sur ces 25 dernières années. Comment le corps s'adapte-t-il à ce chamboulement artificiel ? Et poussé à l'extrême, comment un travailleur de nuit gère-t-il son sommeil ? Si l'humain et certains animaux doivent dormir la nuit, la réalité est plus complexe. Il existe tout un imaginaire, une intimité et des mystères gardés autour de cette période de la journée. Quand on ne dort pas la nuit, que se passe-t-il ? Et pourquoi, une fois la Lune au Zénith, les esprits s'échauffent, les comportements changent ? Invités– Bruno Lefevbre : anthropologue et sociologue, professeur à l'Université de Nantes,– Bertrand Kaeffer : physiologiste /chronobiologiste à l'INRA. CréditsUne émission préparée et animée par Agathe Petit et Boris Lemasson, rédacteur en chef de Prun', avec Valentin Briche et Clara Marie, en direct et en public au Château des Ducs de Bretagne, à Nantes pour la nocturne Musée Home.Réalisation : Pierre-Yves Alain, Jeanne LeGac et Victor Lucas. Musique– George Benson – Give me the night– Alain Bashung – La nuit je mens– Parov Stellar – All night
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2017 was awarded to Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash and Michael W. Young for discoveries of molecular mechanisms controlling circadian rhythms.
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2017 was awarded to Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash and Michael W. Young for discoveries of molecular mechanisms controlling circadian rhythms.