La vie sur Terre fonctionne au rythme de l'alternance jour-nuit, liée à la rotation de notre planète. Les êtres vivants, y compris l'Homme, possèdent une horloge biologique, ou horloge interne, qui leur permet de s'adapter à ce rythme. Mais comment fonctionne-t-elle ? C'est ce champ de recherche qu'ont exploré les trois chercheurs américains lauréats du prix Nobel 2017 de physiologie ou de médecine.

Ces derniers ont utilisé la mouche du vinaigre, ou drosophile, comme organisme modèle. En 1984, ils ont isolé le gène period qui contrôle le rythme biologique circadien. Jeffrey Hall et Michael Rosbash ont mis en évidence la protéine PER, codée par le gène period, qui s'accumule dans la cellule la nuit et est dégradée le jour.

En 1994, Michael Young a découvert un deuxième gène, timeless, qui code la protéine TIM, nécessaire à un rythme circadien normal. Il a aussi montré que TIM se lie à PER ; les deux protéines entrent dans le noyau de la cellule et bloquent l'activité du gène period grâce à un rétrocontrôle négatif.