Кіріспе
Жапон ғалымы (1939 жылы туған)
Сусуму Тонегава (利根川 進) – 1987 жылы антиденелердің әртүрлілігін қамтамасыз ететін V(D)J рекомбинациясы генетикалық механизмін ашқаны үшін физиология және медицина саласындағы Нобель сыйлығының жалғыз иегері атанған жапон ғалымы. Нобель сыйлығын иммунология саласындағы жұмысы үшін алған болса да, Тонегава мамандығы бойынша молекулалық биолог. Нобель сыйлығын алғаннан кейін ол қайтадан саласын өзгертті; қазір ол нейроғылымды зерттейді, естелік қалыптасу және еске түсірудің молекулалық, жасушалық және нейрондық негіздерін қарастырады.
Ерте өмір және білім
Тонегава Нагоя қаласында, Жапонияда дүниеге келді және Токиодағы Хибия орта мектебінде оқыды. Киото университетінің студенті кезінде Франсуа Якоб пен Жак Монодтың мақалаларын оқығаннан кейін Тонегава оперон теориясына қызығушылық танытты және оларды молекулалық биологияға деген қызығушылығын шабыттандырған адамдардың бірі деп есептейді. Тонегава 1963 жылы Киото университетін бітірді және сол кезде Жапонияда молекулалық биологияны оқу мүмкіндіктері шектеулі болғандықтан, докторлық диссертациясын доктор Масаки Хаяшидің жетекшілігімен Калифорния университетінің Сан-Диего қаласында қорғады. Ол 1968 жылы философия докторы (Ph.D.) ғылыми дәрежесін алды.
Мансап
Тонегава Сан-Диегодағы Солк институтында Ренато Дульбеконың зертханасында докторантурадан кейінгі жұмыс істеді. Доктор Дульбеконың ынталандыруымен 1971 жылы Тонегава Швейцарияның Базель қаласындағы Базель иммунология институтына көшті, онда ол молекулалық биологиядан иммунология саласына ауысып, маңызды иммунологиялық зерттеулерін жүргізді. 1981 жылы Тонегава Массачусетс технология институтының профессоры болды. 1994 жылы ол MIT Оқу және Есте сақтау орталығының алғашқы директоры болып тағайындалды, ол оның басшылығымен Оқу және Есте сақтау жөніндегі Пиковер институтына дамыды. Тонегава 2006 жылы директорлық қызметінен қанағаттанды және қазір Пиковер нейроғылымы және биология профессоры және Говард Хьюз медицина институтының зерттеушісі қызметін атқарады. Тонегава 2009 жылдан 2017 жылға дейін RIKEN Ми ғылымы институтының директоры болып та қызмет етті.
Иммунология
Тонегаваның Нобель сыйлығының жұмысы 100 жылдан астам уақыт бойы иммунологияның орталық мәселесі болған бейімделетін иммундық жүйенің генетикалық механизмін ашты. Тонегаваның жаңалығына дейін, адаптивті иммундық жүйені түсіндіруге қатысты алғашқы идеялардың бірі әр ген бір ақуызды жасайды деген болжамды ұсынды; бірақ, адам организмінде 19 000-нан кем ген болғанымен, олар миллиондаған антиденелерді өндіре алады. 1976 жылдан бастап Тонегава генетикалық материалдың миллиондаған антиденелерді құру үшін өздігінен қайта құрылатынын көрсетті. Ол, эмбриондық және ересек тышқандардың В-клеткаларының (ақ қан жасушаларының бір түрі) ДНК-сын салыстырып, ересек тышқандардың жетілген В-клеткаларындағы гендердің жылғалы, қайта біріктіріліп, антиденелердің өзгеруші аймағының әртүрлілігін қалыптастыру үшін жойылатынын анықтады. Бұл процеске V(D)J рекомбинациясы деп аталады. 1983 жылы Тонегава антидене гендер кешенімен байланысты транскрипциялық күшейткіш элементті, яғни алғашқы жасушалық күшейткіш элементті ашты.
Нейробиологиялық ғылым
1990 жылы Нобель сыйлығын алғаннан кейін көп ұзамай Тонегава иммунологиядан нейроғылым саласына ауысты, және содан бері зерттеулерін осы салада жалғастырып келеді. Тонегаваның зертханасы сүтқоректілер жүйесінде трансгендік және гендік нокаут технологияларын алғаш рет енгізді. Ол CaMKII (1992) және NMDA рецепторына тәуелді синапты пластикалықтың (1996) есте сақтау процесіндегі маңыздылығын көрсеткен алғашқы жұмыстарға қатысты. Тонегаваның зертханасы уақытша қабықтағы дендриттік нейрондық тікендердің Fragile X синдромын емдеу үшін маңызды нысана болатынын анықтады. FRAX586 ингибиторының бір дозасын қолданғанда, Тонегава егеуқұйрықтар моделінде FXS симптомдарының айтарлықтай азайғанын көрсетті. Тонегава нейроғылым зерттеулерінде оптогенетика мен биотехнологияны ерте пайдалана бастады, бұл оның есте сақтау инграммдық жасушаларын анықтау және манипуляциялау бойынша маңызды жұмыстарына әкелді. 2012 жылы оның зертханасы, қорқыныш жағдайын жасау тәжірибесінде белгіленген егеуқұйрық гиппокампының белгілі бір нейрондарының субпопуляциясын белсендіру, нақты есте сақтау іздерімен байланысты мінез-құлық реакциясын тудыруға жеткілікті екенін көрсетті. Бұл жад туралы ақпараттың гиппокамптағы нақты жасушалық жиынтықта сақталады екенін алғаш рет көрсетті, бұл жасушалар қазір жад инграммасы жасушалары деп аталады. Соңғы кезде оның зертханасы оптогенетикалық технология мен вирус инъекциялау әдістерін қолданып, инграмдық жасушалар жиынтығы туралы білімдерін кеңейтуде. Тонегава есте сақтау инграммдық жасушалар жиынтығының жадтың эмоционалдық бояуында, әлеуметтік жадта, сондай-ақ депрессия, амнезия және Альцгеймер ауруы сияқты мидың бұзылыстарындағы рөлін анықтады. Бұл жұмыстар жад инграммасы жиынтығын манипуляциялау арқылы адамдарда болашақ медициналық емдеулерді жүзеге асыруға қажетті негізді қамтамасыз етеді.
Жеке өмір
Тонегава қазіргі уақытта Бостон аймағында әйелі Маюми Йосинари Тонегавамен бірге тұрады, ол NHK (Жапон хабар тарату корпорациясы) режиссері/интервьюері болған және қазіргі уақытта тәуелсіз ғылыми жазушы. Тонегавалардың үш баласы бар: Хидде Тонегава, Ханна Тонегава және Сатто Тонегава (қайтыс болған). Тонегава «Бостон Ред Сокс» командасының жанкүйері және 2004 жылғы Әлем сериясіндегі чемпиондық маусымында ойынды бастау үшін доп тастаған.