Šis japoniškas vardas yra Tonegawa. Japonijoje pavardė paprastai rašoma pirmiau už asmenvardį, todėl jo pilnas vardas dažnai pateikiamas kaip Tonegawa Susumu.

Susumu Tonegawa (gimė 1939 m. rugsėjo 6 d.) - japonų mokslininkas, 1987 m. gavęs Nobelio fiziologijos ar medicinos premiją. Jis pripažintas už fundamentinį atradimą imunologijos srityje — mechanizmo, kuriuo vienas organizmo genomis gali generuoti milžinišką antikūnų įvairovę, išaiškinimą.

Atradimas ir pagrindiniai eksperimentai

Tonegawa geriausiai žinomas dėl to, kad 1976 m. atliktais eksperimentais parodė, jog ančių ar pelių B ląstelėse genetinė informacija antikūnų regionams nėra fiksuota taip, kaip daugelyje kitų ląstelių. Jis palygino embrioninių ir suaugusių pelių B ląstelių (baltųjų kraujo kūnelių) DNR ir nustatė, kad subrendusiose B ląstelėse genai, koduojantys antikūnų kintamąją sritį, yra pertvarkomi: segmentai susijungia, kiti fragmentai pašalinami ar perstatomi, taip sukuriant daugybę skirtingų variacijų iš riboto skaičiaus genų.

Tonegawa eksperimentuose buvo naudojami molekulinės biologijos metodai (pvz., Southern hibridizacija) ir palyginami genų žemėlapiai, kurie parodė, kad skirtumas tarp embrioninių ir suaugusių B ląstelių antikūnų genų atsiranda dėl DNR rekombinacijos ir pertvarkymo — t. y. dėl genų stiprinimo ir jungimo procesų, o ne vien dėl atskiros RNR ar baltymų modifikacijos.

Pagrindinis mechanizmas tradiciškai apibūdinamas kaip somatinė rekombinacija arba V(D)J rekombinacija, o ne vien tik RNR suskaidymu. Be V, D ir J segmentų jungimosi, antikūnų įvairovę didina ir jungčių įvairovė (junctional diversity) bei vėlesnės somatinės mutacijos ir izotopų perklasifikavimas (class switching).

Vėlesni tyrimai ir reikšmė

Nors Nobelio premiją jis gavo už darbą imunologijos srityje, Tonegawa pagal išsilavinimą yra molekulinis biologas. Vėliau savo mokslinius interesus jis išplėtė į molekulinius ir ląstelinius atminties pagrindus — studijavo, kaip atmintys formuojasi, kur jos saugomos smegenyse ir kokie ląsteliniai tinklai (engramai) dalyvauja prisiminimų saugojime bei atkūrime. Jo laboratorija atliko svarbius eksperimentus, rodžiusius, kad atskiri neuronų subpopuliacijos saugo konkrečias atmintis ir kad šiuos neuronų židinius galima pažymėti bei manipuliuoti naudojant genų žymenis ir optogenetinius metodus.

Tonegawa atradimo reikšmė:

  • Sukūrė konceptualų pagrindą, paaiškinantį, kaip vienas genomis gali generuoti beveik neaprėpiamą antikūnų įvairovę.
  • Pakeitė imunologijos supratimą apie somatinę DNR pertvarką ir įkvėpė vėlesnius tyrimus apie somatinę hipermutaciją, izotopų perklasifikavimą ir B ląstelių diferenciaciją.
  • Tyrimai turėjo praktinių pasekmių biomedicinoje: supratimas apie antikūnų gamybos mechanizmus prisidėjo prie antikūnų terapijų, vakcinų kūrimo ir diagnostikos plėtros.

Be Nobelio premijos, Tonegawa yra gavęs įvairių tarptautinių apdovanojimų ir pripažinimų. Jo darbai paliko gilų pėdsaką molekulinėje imunologijoje ir vėliau — neuromoksluose. Jis laikomas vienu iš tų mokslininkų, kurių atradimai pakeitė požiūrį į tai, kaip genetinė informacija gali dinamiškai keistis per organizmo gyvenimą.