诺奖得主《科学》发布革新性方法

　　

生物通报道：来自麻省理工学院生物学系，大脑与认知科学系，理研-MIT脑科学研究中心 （RIKEN-MIT Neuroscience Research Center），Picower学习和记忆中心（Picower Institute for Learning and Memory，生物通注）首次创造了一种能在活体动物中观测阻断和为未阻断单神经环路的方法，这一革新性方法能帮助研究人员观测到大脑中一个主要的记忆形成环路如何影响小鼠的学习和记忆。这一研究成果公布在《Science》杂志在线版上。

 

领导这一研究的是Picower学习和记忆中心的Susumu Tonegawa教授，这位麻省理工学院日本籍教授（利根川进）1987年由于发现抗体多样性的遗传学原理获得了诺贝尔生理/医学奖。他早年毕业于京都大学理学院，后来去美国加利福尼亚大学留学，获博士学位。曾先后在索克尔研究所和巴塞尔免疫学研究所任职。1981年起任麻省理工学院大学教授。

 

之前的新闻曾报道这位科学家引发了麻省理工学院神经生物学研究的困境，见Science暴料：麻省理工起内讧。另外参与这一研究的还包括Toshiaki Nakashiba，博士后研究员Jennie Z. Young，Thomas J. McHugh，以及HHMI的Derek L. Buhl。

 

Tonegawa表示，“我们的数据说明一种称为三突触途径（tri-synaptic pathway，TSP，生物通注）的海马神经途径，在日复一日的生活当中遇到的新事物和场景形成记忆的过程中，扮演着关键的作用”，“我们的结果指出这些记忆能力的衰退，比如神经退行性疾病，或者人类正常衰老过程中出现记忆衰退，是由于，至少是部分由于这一环路的失效。”

 

Tonegawa实验室采用了几种高端的遗传学技术，发明出了一种称为强力霉素抑制性环路胞吐敲除（doxycycline-inhibited circuit exocytosis-knockdown，生物通注），这种方法简称为DICE-K（也表达了Tonegawa对于棒球投手松坂大辅的钦佩——松坂大辅（Daisuke Matsuzaka）首字母也为D，生物通注）。DICE-K能帮助研究人员首次在海马特异性神经环路中诱导，并逆转对突触传递阻断。

 

“大脑是这个星球上最复杂的机器”，Tonegawa表示，“我们的认知能力和行为都是基于成百上千个组成大量神经元的分子，以及这些神经元之间的联系。”

 

“要了解这个庞大，复杂的细胞网络是如何在一个像是记忆这样的认知形式中工作的一个有效途径，就是在特异性神经回路中进行介导实验。”
（生物通：张迪）

 

原文摘要：
Published Online January 24, 2008
Science DOI: 10.1126/science.1151120
Transgenic Inhibition of Synaptic Transmission Reveals Role of CA3 Output in Hippocampal Learning
『Abstract』

 

附：
利根川进：发现抗体基因的遗传规律

利根川进在回顾自己所走过的道路时说，选择化学专业并不是因为对化学有什么偏爱，仅仅是由于在高中里化学的学习成绩较好而已。据他的同学回忆，利根川进在学生时代并没有特别引人注目的地方，在学习上也并不怎样出类拔萃。就连他的双亲也没有觉得自己的这个儿子在能力上有什么惊人的地方。

利根川进对化学的兴趣日渐浓厚，并萌发了在这个领域做些什么的念头。教生物化学的山田广美教授向他推荐了由法国巴斯德研究所科学家佛朗苏瓦·杰可布和杰库·莫诺撰写的一篇论文，内容是关于控制遗传基因机理的模型。这引起了利根川进的极大兴趣，从而使他走进了分子生物学这个当时在日本还是最新科学的领域。

１９６３年利根川进进入美国加州大学圣迭戈分校学习。１９６８年毕业后，作为“博士后”先在ｓａｌｋ研究所工作了两三年，１９７０年，转到瑞士的巴塞尔免疫学研究所。在这里，他工作了１０个年头，研究人体免疫能力。他的学术成就就是在这里取得的。

对于外部的病菌，人体内有免疫能力，即有防御体系，这就是抗体。抗体实际上是一种蛋白质。人体内的各种蛋白质是由大约不足１０万个（最新的说法为３万个左右）的基因制造出来的，其数量多达１亿种以上。而过去科学家们不知道人体的这种免疫能力是怎样遗传的。

利根川进应用新的分子生物学的技术和方法论，在研究中发现，这种抗体基因不是作为完整的基因，而是作为片段散布在染色体上遗传给下一代的。利用顺序组合的原理，这些有限的抗体基因片段通过种种组合，形成数量巨大的新的抗体基因。这就是他发现的“抗体多样性生成的遗传规律”理论的核心内容。他因此而在１９８７年荣获诺贝尔医学·生理学奖。

利根川进认为，“不敢冒险的人，或者只会考试得分的人，是不适合于搞科研的”，“科学家的最重要的才能是要有怀疑的能力，要有丰富的想象力”。

利根川进 生平简介

1939年生于日本的名古屋。京都大学理学院化学系毕业后进入该大学病毒研究所进修。后来去美国加利福尼亚大学留学，获博士学位。曾先后在索克尔研究所和巴塞尔免疫学研究所任职。1981年起任麻省理工学院大学教授。1987年因从基因角度阐明了产生多样性抗体的途径而获诺贝尔生理学医学奖。