Susumu Tonegawa

Susumu Tonegawa
Susumu Tonegawa Photo.jpg
Tonegawa na początku swojej kadencji w MIT
Urodzić się ( 05.09.1939 ) 5 września 1939 (wiek 83)
Narodowość język japoński
Alma Mater
Znany z

Różnorodność przeciwciał Rekombinacja E-box V(D)J
Nagrody
Kariera naukowa
Pola Genetyka , Immunologia , Neurobiologia
Instytucje
Doradcy akademiccy
Pod wpływem Adrian Hayday (postdoc),

Alcino Silva (postdoc), Kenneth Poss (student),

Peter Mombaert (student)
Strona internetowa tonegawalab .mit .edu /susumu-tonegawa

Susumu Tonegawa ( 利根川進 Tonegawa Susumu , urodzony 05 września 1939), to japoński naukowiec, który był jedynym odbiorcą Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w 1987 roku za odkrycie rekombinacji V (D) J , mechanizm genetyczny , który wytwarza różnorodność przeciwciał . Chociaż zdobył Nagrodę Nobla za swoją pracę w dziedzinie immunologii , Tonegawa jest z wykształcenia biologiem molekularnym i ponownie zmienił dziedzinę po zdobyciu Nagrody Nobla; teraz studiuje neuronauka , badająca molekularne, komórkowe i neuronalne podstawy tworzenia i odzyskiwania pamięci.

Wczesne życie i edukacja

Tonegawa urodził się w Nagoi w Japonii i uczęszczał do Hibiya High School w Tokio. Podczas studiów na Uniwersytecie w Kioto Tonegawa zafascynował się teorią operonów po przeczytaniu artykułów François Jacoba i Jacquesa Monoda , którym przypisuje po części inspirację do zainteresowania się biologią molekularną. Tonegawa ukończył Uniwersytet w Kioto w 1963 roku i ze względu na ograniczone możliwości studiowania biologii molekularnej w ówczesnej Japonii przeniósł się na Uniwersytet Kalifornijski w San Diego aby zrobić doktorat pod kierunkiem dr Masaki Hayashi. Uzyskał tytuł doktora. w 1968 roku

Kariera

Tonegawa prowadził pracę habilitacyjną w Salk Institute w San Diego w laboratorium Renato Dulbecco . Zachęcony przez dr Dulbecco, Tonegawa przeniósł się do Bazylejskiego Instytutu Immunologii w Bazylei w Szwajcarii w 1971 roku, gdzie przeszedł od biologii molekularnej do badań immunologicznych i przeprowadził przełomowe badania immunologiczne.

W 1981 Tonegawa został profesorem w Massachusetts Institute of Technology. W 1994 roku został mianowany pierwszym dyrektorem MIT Center for Learning and Memory, które pod jego kierownictwem przekształciło się w The Picower Institute for Learning and Memory . Tonegawa zrezygnował z funkcji dyrektora w 2006 roku i obecnie jest profesorem neuronauki i biologii w Picower oraz Instytutu Medycznego Howarda Hughesa .

Tonegawa pełnił również funkcję dyrektora Instytutu Nauk o Mózgu RIKEN w latach 2009-2017.

Badania

Immunologia

Praca Tonegawy z Nagrodą Nobla wyjaśniła genetyczny mechanizm adaptacyjnego układu odpornościowego, który był centralnym zagadnieniem immunologii przez ponad 100 lat. Przed odkryciem Tonegawy jeden z wczesnych pomysłów na wyjaśnienie adaptacyjnego układu odpornościowego sugerował, że każdy gen wytwarza jedno białko; jednak w ludzkim ciele jest mniej niż 19 000 genów, które mimo to mogą wytwarzać miliony przeciwciał. W eksperymentach rozpoczętych w 1976 roku Tonegawa wykazał, że materiał genetyczny przestawia się, tworząc miliony przeciwciał. Porównanie DNA komórek B (rodzaj białych krwinek ) u embrionów i dorosłych myszy , zauważył, że geny w dojrzałych komórkach B dorosłych myszy są przemieszczane, rekombinowane i usuwane, tworząc różnorodność regionu zmiennego przeciwciał. Ten proces jest znany jako rekombinacja V(D)J .

W 1983 roku Tonegawa odkrył również element wzmacniający transkrypcję związany z kompleksem genów przeciwciała, pierwszy komórkowy element wzmacniający.

Neuronauka

Wkrótce po otrzymaniu Nagrody Nobla w 1990 roku Tonegawa ponownie zmienił dziedzinę z immunologii na neuronaukę, na której skupił swoje badania w następnych latach.

Laboratorium Tonegawy było pionierem wprowadzających technologii transgenicznych i nokautów genów w systemach ssaków. Był zaangażowany we wczesne prace wykazujące znaczenie CaMKII- (1992) i zależnej od receptora NMDA plastyczności synaptycznej (1996) w tworzeniu pamięci.

Laboratorium Tonegawy odkryło, że kolce neuronów dendrytycznych w korze skroniowej są prawdopodobnym celem leczenia zespołu łamliwego chromosomu X. Przy jednej dawce inhibitora leku FRAX586 Tonegawa wykazał znaczną redukcję objawów FXS w modelu mysim.

Tonegawa był jednym z pierwszych zwolenników optogenetyki i biotechnologii w badaniach neurologicznych, co doprowadziło do jego przełomowej pracy nad identyfikacją komórek engramów pamięci i manipulowaniem nimi . W 2012 roku jego laboratorium wykazało, że aktywacja określonej subpopulacji neuronów hipokampa myszy, oznaczonych podczas paradygmatu warunkowania strachu, jest wystarczająca do wywołania reakcji behawioralnej skorelowanej z dokładnym śladem pamięci. To po raz pierwszy wykazało, że informacje o pamięci są przechowywane w określonych zespołach komórkowych w hipokampie, obecnie często nazywanych komórkami engramów pamięci.

Niedawno jego laboratorium nadal stosuje technologię optogenetyczną i techniki wstrzykiwania wirusów, aby rozszerzyć swoje odkrycia na zespół komórek engramowych. Warto zauważyć, że Tonegawa odkrył rolę zespołów komórek engramów pamięci w wartościowości pamięci, pamięci społecznej, a także ich rolę w zaburzeniach mózgu, takich jak depresja, amnezja i choroba Alzheimera. Prace te dostarczają dowodów koncepcji przyszłych metod leczenia ludzi poprzez manipulację zespołami engramów pamięci.

Życie osobiste

Tonegawa mieszka obecnie w rejonie Bostonu ze swoją żoną, Mayumi Yoshinari Tonegawa, która pracowała jako reżyser/prowadząca wywiady w NHK (Japan Broadcasting Corporation), a obecnie jest niezależnym pisarzem naukowym. Tonegawa mają troje dzieci, Hidde Tonegawa, Hanna Tonegawa i Satto Tonegawa (nie żyje).

Tonegawa jest fanem Boston Red Sox i rzucił pierwszy rzut podczas sezonu mistrzostw World Series 2004.

Wybrane nagrody i wyróżnienia

Wybrane publikacje

  • Lista publikacji Susumu Tonegawy
  • Tonegawa, S. (1983). Somatyczne wytwarzanie różnorodności przeciwciał. Przyroda, 302 (5909), 575-581.
  • Gillies, SD, Morrison, SL, Oi, VT i Tonegawa, S. (1983). Specyficzny tkankowo element wzmacniający transkrypcję znajduje się w głównym intronie rearanżowanego genu łańcucha ciężkiego immunoglobuliny. Komórka, 33(3), 717-728.
  • Mombaerts, P., Iacomini, J., Johnson, RS, Herrup, K., Tonegawa, S. i Papaioannou, VE (1992). Myszy z niedoborem RAG-1 nie mają dojrzałych limfocytów B i T. Cell, 68(5), 869-877 .
  • Silva, AJ, Stevens, CF, Tonegawa, S. i Wang, Y. (1992). Niedobór długoterminowego wzmocnienia hipokampa u myszy z mutacją kinazy alfa-wapniowo-kalmodulinowej II. Science, 257(5067), 201-206 .
  • Haas W., Pereira P. i Tonegawa S. (1993). Komórki gamma/delta. Coroczny przegląd immunologii, 11(1), 637-685 .
  •    Tsien, Joe Z.; Huerta Patricio T.; Tonegawa, Susumu (1996). „Zasadnicza rola zależnej od hipokampa receptora CA1 NMDA plastyczności synaptycznej w pamięci przestrzennej” . komórka . 87 (7): 1327–1338. doi : 10.1016/S0092-8674(00)81827-9 . PMID 8980238 . S2CID 2730362 .
  • Poss, KD i Tonegawa, S. (1997). Zmniejszona obrona przed stresem w komórkach z niedoborem oksygenazy hemowej 1. Proceedings of the National Academy of Sciences, 94(20), 10925-10930 .
  • Shen, J., Bronson, RT, Chen, DF, Xia, W., Selkoe, DJ i Tonegawa, S. (1997). Wady szkieletu i ośrodkowego układu nerwowego u myszy z niedoborem preseniliny-1. Cell, 89(4), 629-639 .
  • Nakazawa, K., Quirk, MC, Chitwood, RA, Watanabe, M., Yeckel, MF, Sun, LD, Kato, A., Carr, CA, Johnston, D., Wilson, MA i Tonegawa, S. ( 2002). Zapotrzebowanie na hipokampowe receptory CA3 NMDA w przypominaniu pamięci asocjacyjnej. Science, 297(5579), 211-218 .
  • Liu, X., Ramirez, S., Pang, PT, Puryear, CB, Govindarajan, A., Deisseroth, K. i Tonegawa, S. (2012). Optogenetyczna stymulacja engramu hipokampa aktywuje przywoływanie pamięci strachu. Natura, 484(7394), 381-385 .
  • Ramirez, S., Liu, X., Lin, PA, Suh, J., Pignatelli, M., Redondo, RL, Ryan, TJ i Tonegawa, S. (2013). Tworzenie fałszywej pamięci w hipokampie. Science, 341(6144), 387-391 .

Zobacz też

Linki zewnętrzne