Joseph S. Takahashi es un neurobiólogo y genetista estadounidense de origen japonés . Takahashi es profesor en el Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas y también investigador en el Instituto Médico Howard Hughes . [2] [3] El grupo de investigación de Takahashi descubrió la base genética del reloj circadiano de los mamíferos en 1994 e identificó el gen Clock en 1997. [4] [5] [6] Takahashi fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 2003. [ 1]
Takahashi se graduó de Richard Montgomery High School en Rockville, Maryland en 1970. [3] Takahashi asistió a Swarthmore College y se graduó en biología en 1974. [1] Trabajó con Patricia DeCoursey en la Universidad de Carolina del Sur durante un año después de graduarse. y luego solicitó trabajar con Michael Menaker en la Universidad de Texas, Austin . Menaker finalmente se mudó a la Universidad de Oregon, donde Takahashi recibió su doctorado en neurociencia. en 1981. [1] Takahashi fue becario postdoctoral en laInstituto Nacional de Salud Mental durante dos años bajo la dirección de Martin Zatz antes de asumir un puesto de profesor en el Departamento de Neurobiología y Fisiología de la Universidad Northwestern en 1983, donde ocupó un puesto de 26 años. [1] Takahashi se unió a la facultad del Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas en Dallas en 2008 como su Cátedra Distinguida Loyd B. Sands en Neurociencia. [2] Takahashi también se desempeña como miembro del Consejo Asesor Científico de Hypnion Inc., una empresa centrada en el desarrollo de nuevas terapias para los trastornos del sistema nervioso central que afectan el sueño y la vigilia, así como las anomalías del ritmo circadiano. [7] También se desempeña como miembro de los consejos editoriales deNeuron , Physiological Genomics y Journal of Biological Rhythms . [8]
A principios de la década de 1980, Takahashi y Menaker estudiaron el sistema de cultivo de la glándula pineal de aves in vitro para comprender las oscilaciones circadianas, y demostraron que el núcleo supraquiasmático (SCN) del hipotálamo , [9] que había sido identificado como el centro de control de los ritmos circadianos en los mamíferos, jugó el mismo papel en las aves. [10] Los autores también colaboraron con DeCoursey y utilizaron hámsters para demostrar que el sistema de fotorreceptores responsable del arrastre de los ritmos circadianos es diferente al del sistema visual. [11]
En 2010, Takahashi, Buhr y Yoo examinaron el potencial de las fluctuaciones de temperatura para arrastrar osciladores biológicos. El hallazgo de que el marcapasos circadiano maestro, un oscilador robusto que generalmente solo es arrastrado por ciclos ambientales de luz / oscuridad, también fue capaz de adaptarse a las fluctuaciones de temperatura cuando se aisló in vitro indica que el restablecimiento de la temperatura es una propiedad fundamental de todos los relojes de mamíferos y probablemente funciona a través de un mecanismo altamente conservado en todas las células de mamíferos. Esto también sugiere que los ritmos de temperatura corporal, controlados por el SCN en los mamíferos homeotérmicos , es un mecanismo potencial a través del cual el reloj maestro puede sincronizar los osciladores circadianos dentro de los tejidos de todo el cuerpo. [12]
La investigación de Takahashi ha llevado a muchos avances en la comprensión de cómo el reloj circadiano de los mamíferos afecta la fisiología y las relaciones con el medio ambiente. En 1993, Takahashi y Michael Greenberg estudiaron los mecanismos del arrastre de los núcleos supraquiasmáticos de los mamíferos a los ciclos de luz ambiental. Exploraron la relación entre la proteína de unión al elemento de respuesta de adenosina monofosfato cíclico fosforilado ( CREB ) y la transcripción de c-fos , una proteína previamente indicada como un componente de la vía de arrastre fótico. [13] Usando inmunoprecipitación , Takahashi y Greenberg pudieron demostrar que la fosforilación de CREB inducida por la luz ocurre solo durante la noche subjetiva. [14]Dado que se ha demostrado que CREB regula la transcripción de c-fos en células de feocromocitoma PC12 , [15] Takahashi y Greenberg pudieron concluir que la fosforilación de CREB en el SCN puede desempeñar un papel importante en el arrastre fótico de mamíferos. [14]