Ванна с водой имеет платформу, которую крысы учатся находить, потому что они не любят намокать. Затем вы убираете платформу. Но вы не говорите об этом крысам.
Susumu Tonegawa, Tonegawa Susumi, родился 5 сентября 1939 года — японский учёный, единственный лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1987 году за открытие генетического механизма, обеспечивающего разнообразие антител. Хотя он получил Нобелевскую премию за работы в области иммунологии, Tonegawa по образованию молекулярный биолог и снова сменил область исследований после получения премии; теперь он занимается нейронаукой, изучая молекулярные, клеточные и нейронные основы образования и восстановления памяти.
Ранняя жизнь и образование
Tonegawa родился в Нагое, Япония, и учился в средней школе Hibiya в Токио. Во время обучения в Киотском университете Tonegawa увлёкся теорией оперонов после прочтения работ François Jacob и Jacques Monod, которых он благодарит за частичное вдохновение его интереса к молекулярной биологии. Tonegawa окончил Киотский университет в 1963 году и, учитывая ограниченные возможности изучения молекулярной биологии в Японии в то время, переехал в Калифорнийский университет в Сан-Диего для продолжения докторских исследований под руководством Dr. Masaki Hayashi. Он получил степень Ph.D. в 1968 году.
Карьера
Tonegawa проводил постдокторские исследования в Институте Salk в Сан-Диего в лаборатории Renato Dulbecco. По совету Dr. Dulbecco Tonegawa переехал в Базельский институт иммунологии в Базеле, Швейцария в 1971 году, где перешёл от молекулярной биологии к иммунологическим исследованиям и провёл свои знаковые работы по иммунологии.
В 1981 году Tonegawa стал профессором в Массачусетском технологическом институте. В 1994 году он был назначен первым директором MIT Center for Learning and Memory, который под его руководством развился в The Picower Institute for Learning and Memory. Tonegawa ушёл с должности директора в 2006 году и в настоящее время занимает должность профессора нейронауки и биологии в Picower и исследователя Howard Hughes Medical Institute.
Tonegawa также служил директором RIKEN Brain Science Institute с 2009 по 2017 год.
Исследования
Открытие разнообразия иммунитета
Работа Tonegawa, удостоенная Нобелевской премии, выяснила генетический механизм адаптивной иммунной системы, что было центральным вопросом иммунологии более 100 лет. До открытия Tonegawa ранняя идея объяснения адаптивной иммунной системы предполагала, что каждый ген производит один белок; однако в человеческом организме насчитывается менее 19 000 генов, которые тем не менее могут производить миллионы антител. В экспериментах, начиная с 1976 года, Tonegawa показал, что генетический материал перестраивается сам по себе, образуя миллионы антител. Сравнивая ДНК В-клеток, типа белых кровяных клеток, у эмбриональных и взрослых мышей, он наблюдал, что гены в зрелых В-клетках взрослых мышей перемещаются, рекомбинируются и удаляются, образуя разнообразие переменной области антител. В 1983 году Tonegawa также открыл элемент транскрипционного усилителя, связанный с комплексом генов антител, первый клеточный элемент усилителя.
Нейронаука
Вскоре после получения Нобелевской премии в 1990 году Tonegawa снова сменил область исследований с иммунологии на нейронауку, где сосредоточил свои исследования в последующие годы.
Лаборатория Tonegawa пионерно внедрила вводные трансгенные и генно-нокаут технологии в системах млекопитающих. Он участвовал в ранних работах, демонстрирующих важность CaMKII (1992 год) и зависимого от NMDA рецептора синаптической пластичности (1996 год) в формировании памяти.
Лаборатория Tonegawa обнаружила, что дендритные нейрональные шипики в височной коре головного мозга являются вероятной мишенью для лечения синдрома Fragile X. С одной дозой препарата-ингибитора FRAX586 Tonegawa показал значительное снижение симптомов FXS в модели на мышах.
Tonegawa был ранним сторонником оптогенетики и биотехнологии в нейронаучных исследованиях, что привело к его новаторской работе по идентификации и манипуляции клетками памяти эндраммы. В 2012 году его лаборатория продемонстрировала, что активация определённой подпопуляции нейронов гиппокампа мышей, маркированных во время парадигмы условного рефлекса страха, достаточна для вызова поведенческого ответа, коррелирующего с точным следом памяти. Это впервые продемонстрировало, что информация о памяти хранится в определённых клеточных ансамблях в гиппокампе, теперь часто называемых клетками памяти эндраммы.
В последнее время его лаборатория продолжает использовать оптогенетические технологии и методы вирусной инъекции для расширения своих выводов об ансамбле клеток эндраммы. Примечательно, что Tonegawa раскрыл роль ансамблей клеток памяти эндраммы в валентности памяти, социальной памяти, а также их роль в нарушениях работы мозга, таких как депрессия, амнезия и болезнь Альцгеймера. Эти работы обеспечивают доказательство концепции для будущих медицинских методов лечения у людей посредством манипуляции ансамблями клеток памяти эндраммы.
Личная жизнь
Tonegawa в настоящее время проживает в бостонской области со своей женой, Mayumi Yoshinari Tonegawa, которая работала режиссёром/интервьюером Japan Broadcasting Corporation (NHK) и теперь работает внештатным научным автором. У Tonegawa есть три детей: Hidde Tonegawa, Hanna Tonegawa и Satto Tonegawa (умерший).
Tonegawa является поклонником Boston Red Sox и бросал мяч на открытие игры во время их чемпионского сезона World Series 2004 года.
Избранные награды и почести
- 1982 – Премия Louisa Gross Horwitz
- 1983 – Gairdner Foundation International Award
- 1984 – Order of Culture Bunkakunsho, Emperor of Japan
- 1984 – Иностранный член American Academy of Arts and Sciences Соединённых Штатов
- 1986 – Иностранный член National Academy of Sciences Соединённых Штатов
- 1986 – Премия Robert Koch Prize
- 1987 – Albert Lasker Award for Basic Medical Research
- 1987 – Нобелевская премия по физиологии и медицине
- 1995 – отмечен на марке Scott No. 1635c, выпущенной Гамбией
- 2004 – Почётная степень, Киотский университет
- 2006 – Член American Association for the Advancement of Science
- 2007 – RIKEN Fellow
- 2009 – Почётная степень, City University of Hong Kong
- 2010 – David M. Bonner Lifetime Achievement Award, UCSD
Избранные публикации
- List of publications by 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.
