Susumu Tonegawa: laureat Nobel și descoperitor al diversității anticorpilor
În acest nume japonez, numele de familie este Tonegawa.
Susumu Tonegawa (născut la 6 septembrie 1939) este un om de știință japonez care a primit Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină în 1987.
El a descoperit mecanismul genetic care produce diversitatea anticorpilor. Deși a primit Premiul Nobel pentru activitatea sa în domeniul imunologiei, Tonegawa este un biolog molecular de formație. În ultimii săi ani, și-a îndreptat atenția către bazele moleculare și celulare ale memoriei.
Descoperirea esențială
Tonegawa este cel mai bine cunoscut pentru elucidarea mecanismului genetic al sistemului imunitar adaptiv. Dacă fiecare anticorp ar fi fost codificat de o singură genă, ar fi fost nevoie de milioane de gene pentru a proteja împotriva antigenelor.
În schimb, așa cum a arătat Tonegawa într-o serie de experimente de referință care a început în 1976, materialul genetic se poate rearanja pentru a forma o gamă largă de anticorpi disponibili. Mecanismul principal se numește splicing ARN.
Clarificare: marea contribuție a lui Tonegawa a fost demonstrerea că diversitatea anticorpilor provine în primul rând din rearanjarea somatică a segmentelor de ADN (recombinarea V(D)J) în celulele B în curs de dezvoltare. Rolul splicing ARN poate contribui, în anumite etape și contexte, la variabilitatea finală a produsului, dar esența descoperirii constă în rearanjarea la nivelul ADN-ului și în procesele ulterioare (cum ar fi hiper‑mutarea somatică și schimbarea clasei de izotip) care completează diversitatea răspunsului imun.
Metode și dovezi
Folosind tehnici de biologie moleculară disponibile la mijlocul anilor 1970 — cum ar fi digestii cu enzime de restricție și hibridizare (Southern blot) — Tonegawa a comparat ADN-ul din celulelor B (un tip de celule albe din sânge) la șoareci embrionari și adulți. A demonstrat că regiuni ale genomului care la embrion erau dispuse liniar şi neconfigurate erau, în celulele B mature, rearanjate, combinate și, în unele cazuri, supuse reducerilor (delețiilor) pentru a genera multiple variante ale regiunii variabile a anticorpilor.
Rezultatul a fost o explicație coerentă pentru cum un număr limitat de segmente genetice (segment V, D și J) poate fi combinat în moduri diferite pentru a crea milioane de specificități antigenice — o descoperire fundamentală pentru înțelegerea sistemului imunitar adaptiv.
Impact și aplicații
- Explicația mecanismului de generare a diversității anticorpilor a schimbat fundamentul teoretic al imunologiei și a permis dezvoltări practice în diagnostic și terapie.
- Consecințele descoperirii se regăsesc în dezvoltarea anticorpilor monoclonali, în îmbunătățirea strategiilor vaccinologice și în înțelegerea bolilor autoimune și a limfoamelor/ leucemiilor care implică erori în rearanjarea genetică.
- Descoperirea a stimulat cercetări ulterioare asupra enzimelor și mecanismelor moleculare care mediatizează recombinarea (de exemplu, genele RAG și procesele de hiper‑mutare).
Ulterior în carieră
După descoperirea majoră, Tonegawa a continuat să conducă cercetări în biologie moleculară și ulterior și-a orientat munca spre neuroștiințe, investigând bazele moleculare și celulare ale memoriei. Pe parcursul carierei sale a condus laboratoare de cercetare, a format generații de cercetători și a primit numeroase distincții internaționale în afară de Premiul Nobel.
Moștenire
Contribuția lui Susumu Tonegawa rămâne una dintre piatra de temelie a imunologiei moderne: a rezolvat paradoxul numeric al recunoașterii antigenice de către organismul gazdă și a deschis un domeniu larg de cercetare fundamentală și aplicată. Descoperirea rearanjării genelor pentru producerea anticorpilor continuă să fie o referință esențială în manualele de imunologie și în dezvoltarea tehnologiilor biomedicale.
Lucrarea critică
Activitatea critică a fost începută la Basel, în Elveția, și mai târziu la MIT. "Lucrarea noastră a rezolvat dezbaterea de lungă durată privind originea genetică a diversității anticorpilor. S-a dovedit că această diversitate este generată prin recombinare somatică a segmentelor genetice moștenite și prin mutații somatice".
Pagini conexe
- Lista laureaților Premiului Nobel în funcție de țară
Întrebări și răspunsuri
Î: Care este numele de familie al lui Susumu Tonegawa?
R: Numele de familie al lui Susumu Tonegawa este Tonegawa.
Î: Când s-a născut Susumu Tonegawa?
R: Susumu Tonegawa s-a născut pe 6 septembrie 1939.
Î: Pentru ce a câștigat Susumu Tonegawa Premiul Nobel în 1987?
R: În 1987, Susumu Tonegawa a câștigat Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină pentru descoperirea mecanismului genetic care produce diversitatea anticorpilor.
Î: Pentru ce domeniu de studiu este cel mai bine cunoscut Susumu Tonegawa?
R: Susumu Tonegawa este cel mai bine cunoscut pentru elucidarea mecanismului genetic din sistemul imunitar adaptativ.
Î: De câte gene ar fi nevoie pentru a ne proteja împotriva antigenelor dacă fiecare anticorp ar fi codificat de o singură genă?
R: Dacă fiecare anticorp ar fi codificat de o singură genă, ar fi nevoie de milioane de gene pentru a se proteja împotriva antigenelor.
Î: Ce proces arată lucrarea lui Tonagewa ca fiind o modalitate de a crea rețele vaste de anticorpi? R: Lucrarea lui Tonagewa arată că splicarea ARN-ului este o modalitate de creare a unor vaste rețele de anticorpi.
