利根川进——科学探索的旅程2

PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：素材下载：背景图片：图表下载：优秀PPT下载：教程：教程：教程：资料下载：课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：利根川进——科学探索的旅程利根川进简介利根川进（1939年9月5日－）生于日本名古屋市，1987年诺贝尔生理学或医学奖得主，因“发现抗体多样性的遗传学原理”而获奖。利根川进是20世纪唯一一位拥有亚洲国籍的诺贝尔生理学或医学奖获得者,在抗体多样性和神经生物学方面的贡献使他成为生命科学领域著名的科学大师之一。一、早期求学经历二、抗体多样性产生遗传机制的发现三、神经生物学一、早期求学经历青椒生活本科1959-1963◦京都大学◦化学专业硕士1963◦京都大学◦生命科学领域青椒生活硕士导师：京都大学渡边格当时少有的海归青椒生活博士1963-1968◦美国加州大学圣地亚哥分校◦研究λ噬菌体的转录调控机青椒生活博士后1969-1970◦美国加州大学圣地亚哥分校、索尔克研究所的杜尔贝科实验室◦新的噬菌体ØX174的形态学观察、病毒SV40(Simianvacuolatingvirus40)在细胞内的转录调节雷纳托·杜尔贝科1975年由于“发现肿瘤病毒和细胞遗传物质之间的互作”与霍华德·特明（HowardM.Temin）和戴维·巴尔的摩（DavidBaltimore）分享了当年的诺贝尔生理学或医学奖。青椒生活签证窘境青椒生活尼尔斯·杰尼1984年由于发现了单克隆抗体的生产方式，以及相关的免疫学贡献，而与乔治斯·克勒及色萨·米尔斯坦共同获得诺贝尔生理学或医学奖。二、抗体多样性产生遗传机制的发现1971年2月利根川进开始了在巴塞尔免疫研究所的工作。将自己的研究转移到免疫学。地处瑞士巴塞尔的巴塞尔免疫学研究所(BaselInstituteforImmunology)是世界上最大的免疫学研究所之一，也是目前欧洲最大的免疫学研究中心。1971年底利根川进获悉当时免疫学的最大难题之一是抗体多样性的遗传起因生殖系理论体细胞突变理论争论利根川进相信凭借自己的分子生物学基础并应用当时新发明的技术——限制酶酶切和重组DNA等能够解决这个难题。首先纯化了抗体的mRNA然后将其与DNA杂交并进行观察这个实验可有效计算抗体的基因数目,结果表明远远少于抗体数目,因此否定了生殖系理论。利根川进随后对抗体基因的表达进行了深入系统的研究,他的周围也形成了一个高效的研究小组,并且研究所主任杰尼很快就意识到该工作的重要性,对他进行强有力的支持,这些因素大大加快了研究的进程。DNA杂交实验首先需要用限制性内切酶对基因组DNA进行消化然后利用大规模凝胶琼脂糖电泳进行分离将包含特定条带的凝胶进行回收并在液相反应体系中进行DNA杂交结果发现来自非产生Ig的胚胎细胞和产生Ig的骨髓瘤细胞的杂交模式显著不同。克服了很大的困难1976年利根川进和同事比较胚胎细胞(不产生抗体)和骨髓瘤细胞(产生抗体)中抗体轻链基因的分布情况时发现在胚胎期不同抗体基因的距离较远,而在骨髓瘤细胞中这些基因距离靠近这个设计精密且令人信服的实验说明生殖细胞在发育成B淋巴细胞的过程中,抗体基因出现了重分布现象。利根川进在此基础上对抗体基因的重分布现象及机制进行了全面研究,从1976年到1981年的5年中用一系列坚实的证据确定了体细胞突变理论的正确性,即抗体多样性是由于B淋巴细胞中抗体基因片段的染色体重组和突变所造成。根据估算抗体基因通过DNA重组和突变可以产生100亿种不同抗体,因此很好解释了多样性问题。利根川进抗体多样性遗传机理的阐明对免疫学的发展具有十分重要的意义,预示着进入了分子免疫学时期,这项发现还改变了人们对基因的传统看法,即一个基因编码一种蛋白,发育和细胞分化过程中不发生变化。1978年利根川进由于“抗体多样性产生遗传机理的发现”而独享了该年度的诺贝尔生理学或医学奖。利根川进获奖名望所归,但独享该项大奖则使科学界感到意外,因为另外两位科学家哈佛大学的里德(PhilipLeder)和加州理工学院的胡德(LerovHood)也在该领域做出了卓越贡献(三人由于在抗体多样性机理阐明方面的贡献而分享1987年拉斯克基础医学奖)。小插曲三、神经生物学80年代早期,利根川进感觉到抗体多样性的问题已基本解决,考虑改变研究环境重新开始新研究。1981年,利根川进在麻省理工学院癌症研究中心获得了一个新位置,该中心主任是著名分子生物学大师卢里亚(SalvadorLuria,1969年诺贝尔生理学或医学奖获得者),他不仅将利根川进带入麻省理工,而且还提供了设备完备的实验室为开展研究奠定了基础。1、体细胞重组在抗体基因激活方面的作用2、扩展到研究免疫系统的另一半,即T细胞的抗原受体。1.研究早期（80年代）（1）利根川进和同事研究发现抗体重链基因转录需要组织特异性增强子（2）鉴定、克隆并测定了T细胞受体α亚基的基因（3）此外还发现一个T细胞受体新亚基——γ亚基2.研究后期全新领域：神经生物学—小鼠的学习和记忆92年:利根川进和同事利用基因敲除小鼠鉴定了与学习能力相关的基因,即α-钙离子/钙调素依赖的激酶敲除小鼠表现出空间学习能力受损的表型全面理解大脑功能所有基因研究走出了第一步SilvaAJ,PaylorR,WehnerJM,TonegawaS.Impairedspatiallearninginalpha-calcium-calmodulinkinaseIImutantmice.Science,1992,257(5067):206–211.96年利根川进和同事利用条件敲除技术使小鼠海马CA1区域的N-甲基-D-天冬氨酸受体1(N-methyl-D-aspartatereceptor1,NMDAR1)缺失小鼠的空间记忆能力丧失TsienJZ,HuertaPT,TonegawaS.TheessentialroleofhippocampalCA1NMDAreceptor-dependentsynapticplasticityinspatialmemory.Cell,1996,87(7):1327–1338.2001年利根川进小组进一步发现大脑皮质中N-甲基-D-天冬氨酸受体基因在神经细胞交流和长期记忆追忆过程中发挥着重要作用小鼠大脑海马区的该基因缺陷后虽然长期记忆仍然可形成,但追忆过程则需要更多线索提示。IwasatoT,DatwaniA,WolfAM,NishiyamaH,TaguchiY,TonegawaS,KnöpfelT,ErzurumluRS,ItoharaS.Cortex-restricteddisruptionofNMDAR1impairsneuronalpatternsinthebarrelcortex.Nature,2000,406(6797):726–731.“不敢冒险的人，或者只会考试得分的人，是不适合科学研究的。”“科学家的最重要的才能是要有怀疑的能力，还要有丰富的想像力。”谢谢观赏