Susumu Tonegawa - Susumu Tonegawa

Susumu Tonegawa
Susumu Tonegawa Photo.jpg
Tonegawa zu Beginn seiner Amtszeit am MIT
Geboren ( 1939-09-05 )5. September 1939 (82 Jahre)
Staatsangehörigkeit Japan
Alma Mater
Bekannt für Antikörper- Diversität
E-Box
V(D)J-Rekombination
Auszeichnungen
Wissenschaftlicher Werdegang
Felder Genetik , Immunologie , Neurowissenschaften
Institutionen
Akademische Berater
Beeinflusst Adrian Hayday (Postdoc),

Alcino Silva (Postdoc), Kenneth Poss (Doktorand),

Peter Mombaert (Doktorand)
Webseite tonegawalab .mit .edu /susumu-tonegawa

Susumu Tonegawa (利根川, Tonegawa Susumu , geboren am 5. September 1939) ist ein japanischer Wissenschaftler, der 1987 allein den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin erhielt, für seine Entdeckung des genetischen Mechanismus, der Antikörper- Diversität erzeugt . Obwohl er für seine Arbeit in der Immunologie den Nobelpreis erhielt , ist Tonegawa ein ausgebildeter Molekularbiologe und wechselte nach seinem Nobelpreis erneut das Fachgebiet; Heute studiert er Neurowissenschaften und untersucht die molekularen, zellulären und neuronalen Grundlagen der Gedächtnisbildung und des Abrufs.

Frühes Leben und Ausbildung

Tonegawa wurde in Nagoya , Japan geboren und besuchte die Hibiya High School in Tokio. Während seines Studiums an der Universität Kyoto wurde Tonegawa von der Operontheorie fasziniert , nachdem er Aufsätze von François Jacob und Jacques Monod gelesen hatte , denen er zum Teil zugeschrieben wird, dass er sein Interesse an der Molekularbiologie geweckt hat. Tonegawa graduierte 1963 an der Kyoto University und wechselte aufgrund der begrenzten Möglichkeiten für ein Studium der Molekularbiologie in Japan zu dieser Zeit an die University of California, San Diego , um bei Dr. Masaki Hayashi zu promovieren. Er erhielt seinen Ph.D. 1968.

Karriere

Tonegawa arbeitete als Postdoc am Salk Institute in San Diego im Labor von Renato Dulbecco . Auf Anregung von Dr. Dulbecco wechselte Tonegawa 1971 an das Basler Institut für Immunologie in Basel, Schweiz, wo er von der Molekularbiologie zum Immunologiestudium wechselte und seine wegweisenden Immunologiestudien durchführte.

1981 wurde Tonegawa Professor am Massachusetts Institute of Technology. 1994 wurde er zum ersten Direktor des MIT Center for Learning and Memory ernannt, das sich unter seiner Leitung zum Picower Institute for Learning and Memory entwickelte . Tonegawa legte 2006 sein Direktorenposten nieder und ist derzeit Picower-Professor für Neurowissenschaften und Biologie und Howard Hughes Medical Institute Investigator.

Von 2009 bis 2017 war Tonegawa außerdem Direktor des RIKEN Brain Science Institute .

Forschung

Entdeckung der Immunitätsvielfalt

Tonegawas Nobelpreisarbeit hat den genetischen Mechanismus des adaptiven Immunsystems aufgeklärt, der seit über 100 Jahren die zentrale Frage der Immunologie war. Vor Tonegawas Entdeckung deutete eine frühe Idee zur Erklärung des adaptiven Immunsystems darauf hin, dass jedes Gen ein Protein produziert; Allerdings gibt es im menschlichen Körper weniger als 19.000 Gene, die dennoch Millionen von Antikörpern produzieren können. In Experimenten, die 1976 begannen, zeigte Tonegawa, dass sich genetisches Material neu anordnet, um Millionen von Antikörpern zu bilden. Beim Vergleich der DNA von B-Zellen (einer Art von weißen Blutkörperchen ) in embryonalen und erwachsenen Mäusen beobachtete er, dass Gene in den reifen B-Zellen der erwachsenen Mäuse verschoben, rekombiniert und deletiert werden, um die Vielfalt der variablen Region von . zu bilden Antikörper. 1983 entdeckte Tonegawa auch ein Transkriptions-Enhancer-Element, das mit dem Antikörper-Gen-Komplex assoziiert ist, dem ersten zellulären Enhancer-Element.

Neurowissenschaften

Kurz nach seinem Nobelpreis im Jahr 1990 wechselte Tonegawa erneut von der Immunologie zu den Neurowissenschaften, auf die er in den folgenden Jahren seine Forschungen konzentrierte.

Tonegawas Labor leistete Pionierarbeit bei der Einführung von transgenen und Gen-Knockout-Technologien in Säugetiersystemen. Er war an frühen Arbeiten beteiligt, die die Bedeutung von CaMKII- (1992) und der NMDA-Rezeptor-abhängigen synaptischen Plastizität (1996) für die Gedächtnisbildung zeigten.

Tonegawas Labor entdeckte, dass dendritische neuronale Stacheln im temporalen Kortex ein wahrscheinliches Ziel für die Behandlung des Fragile-X-Syndroms sind. Mit einer Dosis des Hemmstoffs FRAX586 zeigte Tonegawa im Mausmodell eine deutliche Reduktion der FXS-Symptome.

Tonegawa war ein früher Anwender der Optogenetik und Biotechnologie in der neurowissenschaftlichen Forschung, was zu seiner bahnbrechenden Arbeit bei der Identifizierung und Manipulation von Gedächtnis-Engramm-Zellen führte . Im Jahr 2012 zeigte sein Labor, dass die Aktivierung einer bestimmten Subpopulation von Maus-Hippocampus-Neuronen, die während eines Angstkonditionierungsparadigmas markiert wurde, ausreicht, um eine Verhaltensreaktion hervorzurufen, die mit einer präzisen Gedächtnisspur korreliert ist. Damit wurde erstmals gezeigt, dass Gedächtnisinformationen in bestimmten zellulären Ensembles im Hippocampus gespeichert werden, die heute häufig als Gedächtnis-Engramm-Zellen bezeichnet werden.

In jüngerer Zeit verwendet sein Labor weiterhin optogenetische Technologie und Virusinjektionstechniken, um ihre Erkenntnisse über das Engramm-Zell-Ensemble zu erweitern. Tonegawa hat insbesondere die Rolle von Gedächtnis-Engramm-Zell-Ensembles für die Gedächtnisvalenz, das soziale Gedächtnis sowie ihre Rolle bei Gehirnerkrankungen wie Depression, Amnesie und Alzheimer-Krankheit aufgedeckt. Diese Arbeiten liefern Machbarkeitsnachweise für zukünftige medizinische Behandlungen beim Menschen durch die Manipulation von Gedächtnis-Engramm-Ensembles.

Persönliches Leben

Tonegawa lebt derzeit in der Gegend von Boston mit seiner Frau Mayumi Yoshinari Tonegawa, die als Direktorin/Interviewerin der NHK (Japan Broadcasting Corporation) arbeitete und jetzt freiberufliche Wissenschaftsautorin ist. Die Tonegawas haben drei Kinder, Hidde Tonegawa, Hanna Tonegawa und Satto Tonegawa (verstorben).

Tonegawa ist ein Fan der Boston Red Sox und warf während ihrer World Series-Meisterschaftssaison 2004 einen Eröffnungsschlag hin.

Ausgewählte Auszeichnungen und Ehrungen

Ausgewählte Publikationen

  • Publikationsliste von Susumu Tonegawa
  • Tonegawa, S. (1983). Somatische Erzeugung von Antikörperdiversität. Natur, 302(5909), 575-581.
  • Gillies, SD, Morrison, SL, Oi, VT & Tonegawa, S. (1983). Ein gewebespezifisches Transkriptionsverstärkerelement befindet sich im Hauptintron eines umgeordneten Gens der schweren Immunglobulinkette. Zelle, 33(3), 717-728.
  • Mombaerts, P., Iacomini, J., Johnson, RS, Herrup, K., Tonegawa, S. & Papaioannou, VE (1992). RAG-1-defiziente Mäuse haben keine reifen B- und T-Lymphozyten. Zelle, 68(5), 869-877 .
  • Silva, AJ, Stevens, CF, Tonegawa, S. & Wang, Y. (1992). Mangelhafte Hippocampus-Langzeitpotenzierung bei alpha-Calcium-Calmodulin-Kinase-II-mutierten Mäusen. Wissenschaft, 257(5067), 201-206 .
  • Haas, W., Pereira, P. & Tonegawa, S. (1993). Gamma/Delta-Zellen. Jährliche Überprüfung der Immunologie, 11(1), 637-685 .
  • Tsien, Joe Z.; Huerta, Patricio T.; Tonegawa, Susumu (1996). „Die wesentliche Rolle des hippocampalen CA1 NMDA-Rezeptors – abhängige synaptische Plastizität im räumlichen Gedächtnis“ . Zelle . 87 (7): 1327–1338. doi : 10.1016/S0092-8674(00)81827-9 . PMID  8980238 . S2CID  2730362 .
  • Poss, KD & Tonegawa, S. (1997). Reduzierte Stressabwehr in Häm-Oxygenase-1-defizienten Zellen. Proceedings of the National Academy of Sciences, 94(20), 10925-10930 .
  • Shen, J., Bronson, RT, Chen, DF, Xia, W., Selkoe, DJ & Tonegawa, S. (1997). Skelett- und ZNS-Defekte bei Presenilin-1-defizienten Mäusen. Zelle, 89(4), 629-639 .
  • Nakazawa, K., Quirk, MC, Chitwood, RA, Watanabe, M., Yeckel, MF, Sun, LD, Kato, A., Carr, CA, Johnston, D., Wilson, MA, & Tonegawa, S. ( 2002). Bedarf an hippocampalen CA3-NMDA-Rezeptoren beim assoziativen Gedächtnisabruf. Science, 297 (5579), 211-218 .
  • Liu, X., Ramirez, S., Pang, PT, Puryear, CB, Govindarajan, A., Deisseroth, K. & Tonegawa, S. (2012). Die optogenetische Stimulation eines Hippocampus-Engramms aktiviert die Erinnerung an das Angstgedächtnis. Natur, 484(7394), 381-385 .
  • Ramirez, S., Liu, X., Lin, PA, Suh, J., Pignatelli, M., Redondo, RL, Ryan, TJ & Tonegawa, S. (2013). Erstellen einer falschen Erinnerung im Hippocampus. Wissenschaft, 341(6144), 387-391 .

Siehe auch

Verweise

Externe Links