Робб Крумлауф - Википедия - Robb Krumlauf

Робб Крамлауф
ГражданствоАмериканец
Альма-матерУниверситет Вандербильта, Государственный университет Огайо
Известенпрогресс в области биологии развития и его прогресс в современном понимании Hox-генов
Научная карьера
ПоляКлеточная биология; биология развития
УчрежденияИнститут рака имени Битсона, Онкологический центр Фокса Чейза, Институт Фрэнсиса Крика, Медицинский факультет Канзасского университета, Университет Миссури в стоматологической школе Канзаса, Институт медицинских исследований Стоуэрса
ДокторантыНэнси Папалопулу[1]

Робб Крамлауф американец биолог развития. Он наиболее известен своими исследованиями семейства Hox. факторы транскрипции. Он больше всего заинтересован в понимании роли Hox-гены в заднем мозге и их роль в областях развития животных, таких как черепно-лицевое развитие. Крумлауф работал со многими известными учеными в области биологии развития на протяжении всего своего времени, исследуя гены Hox.[2]

ранняя жизнь и образование

Робб родился в Огайо и вырос в Нью-Йорке. Он окончил Университет Вандербильта в 1970 г. по специальности химическая инженерия. Позже он отправился в Государственный университет Огайо и получил докторскую степень по биологии развития в 1979 году. С тех пор он стал исследователем и профессором.[3]

Карьера

После завершения формального образования Крумлауф был принят на работу в Институт рака имени Битсона вместе с Онкологический центр Fox Chase. В 1985 году он переехал в Лондон, чтобы работать в том, что сейчас известно как Институт Фрэнсиса Крика. Это учреждение является одним из самых известных центров биомедицинских исследований в мире. На рубеже тысячелетий Крамлауф вернулся в Соединенные Штаты и поселился в Миссури. С тех пор он взял на себя три профессии и был профессором в Канзасский университет, то Школа медицины Канзасского университета и Университет штата Миссури в стоматологической школе Канзаса. Сейчас он директор Институт медицинских исследований Стоуэрса.[3]

Исследование

Крумлауф исследовал генные комплексы Hox у мышей и Дрозофилия в 1989 г. Комплексы у обоих видов сравнивали, чтобы определить, могли ли комплексы генов между этими двумя видами возникнуть от общего предка. Данные показывают выравнивание этих комплексов и сопоставимое относительное положение генов. Это исследование демонстрирует взаимосвязь между Гены гомеобокса у Drosophilia (насекомые) и мыши (многоклеточные).[4]

Крумлауф исследовал Hox-2 экспрессия гена зависимости от пути дифференцировки в 1991 году. Исследование показывает, что экспрессия гена Hox-2 явно зависит от энтодерма путь, которым следуют клетки, что указывает на зависимость экспрессии Hox-2 от типа и степени дифференцировки в разных клетках. Эта публикация также подчеркнула важность ретиноевая кислота по выражению Hox-2.[5]

В 1996 году Крумлауф исследовал аномальную миграцию двигательные нейроны у мышей, которым не хватает Hoxb-1.[6] В этом исследовании Крумлауф знал, что сегменты заднего мозга позвоночных ромбомеры, и что это отвечало за управление расположением мотонейронов в задний мозг. Его исследования с мутантными эмбрионами мыши показали, что отсутствие Hoxb-1 приводит к изменениям идентичности ромбомера 4 (r4). Эта мутация вызывает различие в паттернах миграции в r4, что демонстрирует, что Hoxb-1 играет роль в регуляции миграционных свойств мотонейронов, присутствующих в заднем мозге.[6]

Крумлауф манипулировал экспрессией Hox-генов разными способами на протяжении всей своей карьеры, чтобы наблюдать различия в развитии у определенных животных. Например, в 2013 году Крумлауф и его команда сконфигурировали мутантных животных с двойным мутантным кластером генов HoxA-HoxB в их клетках нервного гребня. У этих животных-мутантов они обнаружили кость, которая напоминала зубной вместе с прикреплением новой мышцы. Это помогло Крумлауфу определить, что гены HoxB способны усиливать фенотип это было непосредственно вызвано удалением Кластер HoxA. Это помогло исследовательской группе оценить сотрудничество между различными кластерами Hox-генов. Используя мутантные кластеры генов HoxA-HoxB, Крумлауф и его команда смогли визуализировать, как подавление одного из генов Hox с амплификацией другого типа генов Hox может иметь решающее значение для правильного развития животного. Примером, показанным в этом исследовании, было изменение черепно-лицевого развития при подавлении определенных Hox-генов.[7]

В 2014 году Крумлауф исследовал экспрессию гена Hox в сравнении с сегментацией заднего мозга. Гнатостомы были использованы в этом исследовании в попытке определить, насколько примитивна взаимосвязь между экспрессией гена Hox и сегментацией заднего мозга. Данные пришли к выводу, что существует четкая корреляция между экспрессией Hox и сегментацией заднего мозга. Использование гнатостомов показывает, что эта черта является древней и берет свое начало от позвоночных.[8]

Крумлауф наиболее известен своими успехами в области биологии развития животных и прогрессом в нынешнем понимании Hox-генов. Hox-гены известны тем, что лежат в основе основных структур тела самых разных животных. Hox-гены контролируют множество регуляторных взаимодействий в заднем мозге, что приводит к сегментация у животных.[5] После многих лет исследований важности Hox-генов посредством экспериментов с манипуляциями Крумлауф изучил вариации Hox-генов между позвоночные и беспозвоночные в 2017 году. Он отмечает, что экспрессия гена Hox была обнаружена даже у самых примитивных позвоночных, таких как морская минога. Эта экспрессия гена Hox поддерживалась филогенетически разнородные позвоночные. Однако это не относится к беспозвоночным. Крумлауф изучил Hox-гены, присутствующие в хордовые и обнаружили, что у этих беспозвоночных отсутствует сегментация заднего мозга. Он обнаружил, что хордовые все еще сохраняют некоторые аспекты генной сети Hox. Сюда входят такие вещи, как использование ретиноевая кислота в создании доменов Hox-гена.[9]

Публикации Крумлауфа могут быть использованы для лучшего понимания роли Hox-генов у многих видов животных. Его исследования также помогли продемонстрировать важность подавления и регуляции отдельных Hox-генов.

Дополнительные публикации

«Моделирование нервной оси позвоночных» (1996) В этой публикации исследуется сегментация и передача сигналов на большие расстояния от организующих центров для интерпретации роли, которую эти принципы играют в формировании паттерна у позвоночных. нейраксис.[10]

«Организация Hox-кластеров Fugu rubripes: свидетельство продолжающейся эволюции Hox-комплексов позвоночных» (1997) Это исследование направлено на наблюдение Hox-кластеров, присутствующих в костистость рыбы, Fugu rubripes. В пределах Fugu rubripes были обнаружены четыре различных комплекса Hox. Данные показывают, что скопления Hox в Фугу сильно различаются по длине. По крайней мере девять генов в комплексе Hox были потеряны в Fugu по сравнению с нынешними комплексами млекопитающих. Эти данные демонстрируют, что потеря генов прототипных Hox-кластеров является определяющей особенностью обоих четвероногий и эволюция рыб.[11]

«Шокирующие» разработки в эмбриологии кур: электропорация и экспрессия генов in ovo » (1999) Эта статья фокусируется на новых подходах к анализу экспрессия гена за счет использования электропорация. В этой работе основное внимание уделяется протоколу электропорации, его применению к различным организмам и будущим экспериментам, которые могут быть проведены с использованием электропорации.[12]

Награды и отличия

  • 1975 г., докторант NIH[2]
  • 1979 г., научный сотрудник НАТО / NSF[2]
  • 1982 г., научный сотрудник NIH[2]
  • Членство в Национальной академии наук в 2016 г.[3]
  • Получатель медали Эдвина Г. Конклина (2018)[13]

Рекомендации

  1. ^ Папалопулу, Афанасия (1991). Анализ гомеобоксов позвоночных, содержащих гены. ucl.ac.uk (Кандидатская диссертация). Лондонский университет. OCLC  1170168705. EThOS  uk.bl.ethos.815786. открытый доступ
  2. ^ а б c d "Лаборатория Крумлауфа | Институт медицинских исследований Стоуэрса". www.stowers.org.
  3. ^ а б c "Робб Крумлауф". www.nasonline.org. Получено 2020-04-19.
  4. ^ Graham, A .; Papalopulu, N .; Крумлауф, Р. (1989-05-05). «Комплексы гомеобоксов мыши и дрозофилы имеют общие черты организации и экспрессии». Клетка. 57 (3): 367–378. Дои:10.1016/0092-8674(89)90912-4. ISSN  0092-8674. PMID  2566383.
  5. ^ Папалопулу, N; Ловелл-Бэдж, R; Крумлауф, Р. (1991-10-25). «Экспрессия генов Hox-2 мыши зависит от пути дифференцировки и демонстрирует коллинеарную чувствительность к ретиноевой кислоте в клетках F9 и эмбрионах Xenopus». Исследования нуклеиновых кислот. 19 (20): 5497–5506. Дои:10.1093 / nar / 19.20.5497. ISSN  0305-1048. ЧВК  328948. PMID  1682879.
  6. ^ а б Studer, M .; Lumsden, A .; Ariza-McNaughton, L .; Брэдли, А .; Крумлауф, Р. (19–26 декабря 1996 г.). «Измененная сегментарная идентичность и аномальная миграция двигательных нейронов у мышей, лишенных Hoxb-1». Природа. 384 (6610): 630–634. Bibcode:1996Натура.384..630С. Дои:10.1038 / 384630a0. ISSN  0028-0836. PMID  8967950.
  7. ^ Vieux-Rochas, Maxence; Маскрез, Бенедикт; Крумлауф, Робб; Дубуль, Дени (01.10.2013). «Комбинированная функция кластеров HoxA и HoxB в клетках нервного гребня». Биология развития. 382 (1): 293–301. Дои:10.1016 / j.ydbio.2013.06.027. ISSN  1095-564X. PMID  23850771.
  8. ^ Паркер, Хьюго Дж .; Броннер, Марианна Э .; Крумлауф, Робб (2014-10-23). «Регуляторная сеть Hox сегментации заднего мозга сохраняется до основания позвоночных». Природа. 514 (7523): 490–493. Bibcode:2014Натура.514..490П. Дои:10.1038 / природа13723. ISSN  1476-4687. ЧВК  4209185. PMID  25219855.
  9. ^ Паркер, Хьюго Дж .; Крумлауф, Робб (ноябрь 2017 г.). «Сегментная арифметика: суммирование регуляторной сети гена Hox для развития заднего мозга у хордовых». Междисциплинарные обзоры Wiley. Биология развития. 6 (6): e286. Дои:10.1002 / wdev.286. ISSN  1759-7692. PMID  28771970.
  10. ^ Lumsden, A .; Крумлауф, Р. (1996-11-15). «Моделирование нервной оси позвоночных». Наука. 274 (5290): 1109–1115. Bibcode:1996Sci ... 274.1109L. Дои:10.1126 / science.274.5290.1109. ISSN  0036-8075. PMID  8895453.
  11. ^ Aparicio, S .; Hawker, K .; Коттедж, А .; Mikawa, Y .; Zuo, L .; Венкатеш, Б .; Chen, E .; Krumlauf, R .; Бреннер, С. (1997). "Организация Hox кластеров Fugu rubripes: свидетельство продолжения эволюции Hox комплексов позвоночных". Природа Генетика. 16 (1): 79–83. Дои:10.1038 / ng0597-79. ISSN  1061-4036. PMID  9140399.
  12. ^ Itasaki, N .; Бел-Виалар, С .; Крумлауф, Р. (1999). "'Шокирующие «разработки в эмбриологии кур: электропорация и экспрессия генов in ovo». Природа клеточной биологии. 1 (8): E203–207. Дои:10.1038/70231. ISSN  1465-7392. PMID  10587659.
  13. ^ "Общество биологии развития | Ресурсы". www.sdbonline.org. Получено 2020-04-19.