حمام المياه به منصة يتعلم الجرذان العثور عليها لأنهم لا يحبون الابتلال. ثم تزيل المنصة. لكنك لا تخبر الجرذان.
Susumu Tonegawa، Tonegawa Susumi، وُلد في 5 سبتمبر 1939 عالم ياباني كان المتلقي الوحيد لجائزة Nobel Prize لعلم الفسيولوجيا أو الطب عام 1987، لاكتشافه للآلية الجينية التي تُنتج تنوع الأجسام المضادة. على الرغم من فوزه بجائزة Nobel Prize لعمله في علم المناعة، إلا أن Tonegawa عالم أحياء جزيئية بالتدريب وقد غيّر المجالات مرة أخرى بعد فوزه بجائزة Nobel Prize؛ وهو الآن يدرس علم الأعصاب، ويفحص الأسس الجزيئية والخلوية والعصبية لتكوين واسترجاع الذاكرة.
الحياة المبكرة والتعليم
وُلد Tonegawa في Nagoya باليابان والتحق بمدرسة Hibiya الثانوية في Tokyo. أثناء دراسته في Kyoto University، افتتن Tonegawa بنظرية operon بعد قراءة أوراق بحثية لـ François Jacob و Jacques Monod، اللذين يعتبرهما مصدر إلهام جزئي لاهتمامه بعلم الأحياء الجزيئية. تخرج Tonegawa من Kyoto University عام 1963 وبسبب الخيارات المحدودة لدراسة الأحياء الجزيئية في اليابان في ذلك الوقت، انتقل إلى University of California, San Diego لإجراء دراسته للدكتوراه تحت إشراف الدكتور Masaki Hayashi. حصل على درجة الدكتوراه عام 1968.
المسيرة الوظيفية
أجرى Tonegawa عملاً بعد الدكتوراه في Salk Institute في San Diego في مختبر Renato Dulbecco. بتشجيع من الدكتور Dulbecco، انتقل Tonegawa إلى Basel Institute for Immunology في Basel بسويسرا عام 1971، حيث انتقل من علم الأحياء الجزيئية إلى دراسات علم المناعة وأجرى دراساته البارزة في علم المناعة.
في عام 1981، أصبح Tonegawa أستاذاً في Massachusetts Institute of Technology. في عام 1994، تم تعيينه المدير الأول لمركز MIT للتعلم والذاكرة، الذي تطور تحت إشرافه ليصبح The Picower Institute for Learning and Memory. استقال Tonegawa من منصب المديرية عام 2006 ويعمل حالياً أستاذاً Picower للعلوم العصبية وعلم الأحياء والمحقق في Howard Hughes Medical Institute.
خدم Tonegawa أيضاً كمدير لمعهد RIKEN لعلوم الدماغ من 2009 إلى 2017.
البحث العلمي
اكتشاف تنوع المناعة
وضّح عمل جائزة Tonegawa Nobel الآلية الجينية للجهاز المناعي التكيفي، التي كانت السؤال المركزي لعلم المناعة لأكثر من 100 سنة. قبل اكتشاف Tonegawa، اقترحت فكرة مبكرة لتفسير الجهاز المناعي التكيفي أن كل جين ينتج بروتين واحد؛ مع ذلك، هناك أقل من 19,000 جين في جسم الإنسان الذي يمكنه مع ذلك إنتاج ملايين الأجسام المضادة. في التجارب التي بدأت عام 1976، أظهر Tonegawa أن المادة الجينية تعيد ترتيب نفسها لتكوين ملايين الأجسام المضادة. من خلال مقارنة الحمض النووي لخلايا B وهي نوع من خلايا الدم البيضاء في الأجنة والفئران البالغة، لاحظ أن الجينات في خلايا B الناضجة للفئران البالغة يتم نقلها وإعادة دمجها وحذفها لتكوين تنوع المنطقة المتغيرة للأجسام المضادة. في عام 1983، اكتشف Tonegawa أيضاً عنصر معزز انتقالي مرتبط بمركب جين الجسم المضاد، وهو أول عنصر معزز خلوي.
علم الأعصاب
بعد فترة قصيرة من فوزه بجائزة Nobel في عام 1990، غيّر Tonegawa المجالات مرة أخرى من علم المناعة إلى علم الأعصاب، حيث ركز بحثه خلال السنوات التالية.
مختبر Tonegawa رائد في استخدام تقنيات الكائنات المعدلة وراثياً والتعطيل الجيني في الأنظمة الثديية. كان متورطاً في العمل المبكر الذي يوضح أهمية CaMKII في عام 1992 والدونة المشبكية المعتمدة على مستقبل NMDA في عام 1996 في تكوين الذاكرة.
اكتشف مختبر Tonegawa أن الأشواك العصبية الشجيرية في القشرة الصدغية هي هدف محتمل لعلاج متلازمة Fragile X. مع جرعة واحدة من عقار المثبط FRAX586، أظهر Tonegawa انخفاضاً ملحوظاً في أعراض FXS في نموذج الفأر.
كان Tonegawa من أوائل المستخدمين لتقنية optogenetics والتكنولوجيا الحيوية في أبحاث علم الأعصاب، مما أدى إلى عمله الرائد في تحديد ومعالجة خلايا engram الذاكرة. في عام 2012، أظهر مختبره أن تفعيل مجموعة فرعية محددة من خلايا القرن الآمون في الفأر، المسماة خلال نموذج تكييف الخوف، كافٍ لاستحضار استجابة سلوكية مترابطة مع أثر ذاكرة دقيق. وهذا أثبت للمرة الأولى أن معلومات الذاكرة تُخزن في مجموعات خلوية محددة في قرن آمون، يطلق عليها الآن بشكل متكرر خلايا engram الذاكرة.
مؤخراً، يستمر مختبره في استخدام تقنية optogenetics وتقنيات حقن الفيروسات لتوسيع نتائجهم على مجموعة engram cell ensemble. جدير بالملاحظة، كشف Tonegawa دور مجموعات engram cell ensembles في قيمة الذاكرة والذاكرة الاجتماعية، بالإضافة إلى دورها في اضطرابات الدماغ مثل الاكتئاب والفقدان والزهايمر. توفر هذه الأعمال إثباتات المفهوم للعلاجات الطبية المستقبلية عند البشر من خلال معالجة مجموعات engram cell ensembles.
الحياة الشخصية
يقيم Tonegawa حالياً في منطقة Boston مع زوجته، Mayumi Yoshinari Tonegawa، التي عملت كمديرة ومحاورة في NHK Japan Broadcasting Corporation وهي الآن كاتبة علوم مستقلة. لدى Tonegawa وزوجته ثلاثة أطفال، Hidde Tonegawa و Hanna Tonegawa و Satto Tonegawa المتوفى.
Tonegawa معجب بفريق Boston Red Sox، وألقى الكرة الافتتاحية خلال موسم بطولتهم العالمية عام 2004.
الجوائز والأوسمة المختارة
- 1982 – جائزة Louisa Gross Horwitz
- 1983 – جائزة Gairdner Foundation International Award
- 1984 – وسام الثقافة Bunkakunsho، إمبراطور اليابان
- 1984 – زميل أجنبي، American Academy of Arts and Sciences للولايات المتحدة
- 1986 – زميل أجنبي، National Academy of Sciences للولايات المتحدة
- 1986 – جائزة Robert Koch
- 1987 – جائزة Albert Lasker للبحث الطبي الأساسي
- 1987 – جائزة Nobel للفسيولوجيا أو الطب
- 1995 – كرّمه على طابع بريدي Scott No. 1635c أصدرته Gambia
- 2004 – درجة دكتوراه فخرية، Kyoto University
- 2006 – عضو، American Association for the Advancement of Science
- 2007 – RIKEN Fellow
- 2009 – درجة دكتوراه فخرية، City University of Hong Kong
- 2010 – جائزة David M. Bonner Lifetime Achievement Award، UCSD
المنشورات المختارة
- قائمة المنشورات من قِبل Susumu Tonegawa
- Tonegawa, S. 1983. Somatic generation of antibody diversity. Nature, 3025909, 575-581.
- Gillies, S. D., Morrison, S. L., Oi, V. T., & Tonegawa, S. 1983. A tissue-specific transcription enhancer element is located in the major intron of a rearranged immunoglobulin heavy chain gene. Cell, 333, 717-728.
- Mombaerts, P., Iacomini, J., Johnson, R. S., Herrup, K., Tonegawa, S., & Papaioannou, V. E. 1992. RAG-1-deficient mice have no mature B and T lymphocytes. Cell, 685, 869-877.
- Silva, A. J., Stevens, C. F., Tonegawa, S., & Wang, Y. 1992. Deficient hippocampal long-term potentiation in alpha-calcium-calmodulin kinase II mutant mice. Science, 2575067, 201-206.
- Haas, W., Pereira, P., & Tonegawa, S. 1993. Gamma/delta cells. Annual review of immunology, 111, 637-685.
- Tsien, Joe Z.; Huerta, Patricio T.; Tonegawa, Susumu 1996. "The Essential Role of Hippocampal CA1 NMDA Receptor–Dependent Synaptic Plasticity in Spatial Memory". Cell. 87 7: 1327–1338. doi:10.1016/S0092-86740081827-9. PMID 8980238. S2CID 2730362.
- Poss, K. D., & Tonegawa, S. 1997. Reduced stress defense in heme oxygenase 1-deficient cells. Proceedings of the National Academy of Sciences, 9420, 10925-10930.
- Shen, J., Bronson, R. T., Chen, D. F., Xia, W., Selkoe, D. J., & Tonegawa, S. 1997. Skeletal and CNS defects in Presenilin-1-deficient mice. Cell, 894, 629-639.
- Nakazawa, K., Quirk, M. C., Chitwood, R. A., Watanabe, M., Yeckel, M. F., Sun, L. D., Kato, A., Carr, C.A., Johnston, D., Wilson, M.A., & Tonegawa, S. 2002. Requirement for hippocampal CA3 NMDA receptors in associative memory recall. Science, 2975579, 211-218.
- Liu, X., Ramirez, S., Pang, P. T., Puryear, C. B., Govindarajan, A., Deisseroth, K., & Tonegawa, S. 2012. Optogenetic stimulation of a hippocampal engram activates fear memory recall. Nature, 4847394, 381-385.
- Ramirez, S., Liu, X., Lin, P. A., Suh, J., Pignatelli, M., Redondo, R. L., Ryan, T.J., & Tonegawa, S. 2013. Creating a false memory in the hippocampus. Science, 3416144, 387-391.
