アイリーン・サウスゲート

アイリーン・サウスゲートは、ジョン・ホワイト、ニコル・トムソン、シドニー・ブレナーと共に線虫Caenorhabditis elegans (C. elegans)の完全な神経系をマッピングしたイギリスの生物学者です。この研究は、何千枚もの連続切片電子顕微鏡写真を主に手作業でトレースすることによって行われ、あらゆる動物の完全な神経系マップとしては初めてのものでした^{[ 1 ]} 、 C. elegans をモデル生物として確立するのに役立ちました^{[ 2 ]} 。医学研究評議会分子生物学研究所 (MRC-LMB) の 実験助手として行った他のプロジェクトの中で、サウスゲートはマックス・ペルーツとジョン・ケンドリューと共にヘモグロビンの構造を解明する研究^{[ 3 ]}や、ヴァーノン・イングラムと共に鎌状赤血球症の原因を調査する研究^{[ 4 ]}に貢献しました。

サウスゲートは、医学研究評議会分子生物学研究所（MRC LMB）で研究室技術者として全キャリアを過ごした。 ^{[ 3 ]}彼女は1956年、16歳の時に、学校に来た職業訓練担当官から選択肢を与えられたことをきっかけに、そこで働き始めた。^{[ 3 ]}

サウスゲートは当初、マックス・ペルーツとジョン・ケンドリューのもとで、血液中に酸素を運ぶ役割を担うタンパク質であるヘモグロビンと、それに関連するタンパク質であるミオグロビンの研究に従事した。彼女は他の仕事の中でも、ヘモグロビンとミオグロビンをX線結晶構造解析のために準備する作業を任されていた。X線結晶構造解析とは、タンパク質などの結晶化した分子がX線ビームとどのように相互作用して回折パターンを生成するかに基づいて、その構造を決定する技術である。^{[ 4 ]}サウスゲートの協力もあって、ペルーツとケンドリューはヘモグロビンとミオグロビンの結晶構造を解明し、「複雑なタンパク質の構造を初めて特定することに成功した」として1962年のノーベル化学賞を受賞した。 ^{[ 5 ]}サウスゲートは、バーノン・イングラムと共にヘモグロビンに関する追加研究を行い、ヘモグロビンの突然変異によって鎖状（重合）になり、血管を詰まらせる遺伝性疾患である鎌状赤血球症の研究を支援した。^{[ 4 ]}

1962年、サウスゲートはルーベン・レーバーマンの植物ウイルス研究に短期間携わり、研究対象とするウイルスに感染させた植物を栽培し、収穫してウイルス粒子を精製した。^{[ 4 ]}その後、トニー・ストレトンのもとで働き、当初はβ-ガラクトシダーゼの研究を手伝った後、^{[ 4 ]}光学顕微鏡を用いて寄生性線虫アスカリス・ルンブリコイデスの神経系の研究を支援した。^{[ 6 ]} 1971年にストレトンがウィスコンシン大学に移ると、サウスゲートは当時シドニー・ブレナーの下で博士課程の学生だったジョン・ホワイトのもとで働き始めた。^{[ 6 ]}

ブレンナーは、MRC LMBでC. elegansをモデル生物として確立し、それを使って神経系と遺伝学との関連性を研究することに興味を持っていた。^{[ 2 ]}この目標を追求する中で、彼はC. elegansの神経系の完全な地図を取得したいと考えており、サウスゲートはジョン・ホワイトと電子顕微鏡学者のニコル・トーマスがこれを達成するのを手伝う任務を負った。C . elegansはアスカリスより約100倍小さい（約1mmに対し約10cm  ）ため、より高解像度の画像技術である電子顕微鏡を使用する必要があった。^{[ 2 ]}ニコル・トムソンは、サウスゲートが撮影、印刷、トレースしたC. elegansの連続横断切片を何千枚も準備するのを手伝った。彼女は各画像で細胞体、突起、接続にラベルを付け、ジョン・ホワイトと協力して、線虫を通る各ニューロンの経路をトレースした。^{[ 6 ]}このプロセスには 15 年近くかかり、1986 年にPhilosophical Transactions of the Royal Society Bに掲載された 340 ページに及ぶ論文で最高潮に達しました。正式には「線虫 Caenorhabditis elegans の神経系の構造」と題されていますが、^{[ 7 ]}通称「線虫の心」と呼ばれています。^{[ 2 ]}彼らは雌雄同体の C. elegans 線虫で 302 個のニューロンを特定し、118 のクラスに分類し、遺伝的に同一の線虫では配置と接続が実質的に同じであることを発見しました。^{[ 2 ]}彼らは合計で 8,000 個近いシナプス(細胞間の接続) を発見し、これには約 2,000 個の神経筋接合部、5,000 個の化学シナプス、および 600 個のギャップ接合部 (電気信号による通信) が含まれていました。^{[ 1 ]}この地図のおかげで、C. elegans はモデル生物として確立され、神経回路やC. elegans の神経配置を確立する遺伝子に関するさらなる研究が可能になった。^{[ 2 ]}さらに、この地図は、アスカリスなど他の線虫の類似神経を研究する研究者にも役立った。アスカリスはサイズが大きいため、電気生理学的調査に適している。^{[ 8 ]}サウスゲートは 1993 年に退職した。^{[ 4 ]}

• White, John Graham; Southgate, Eileen; Thomson, JN; Brenner, Sydney (1986-11-12). 「線虫 Caenorhabditis elegans の神経系の構造」. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. B, Biological Sciences . 314 (1165): 1– 340. doi : 10.1098/rstb.1986.0056 . PMID 22462104 .