Robb Krumlauf - Robb Krumlauf - Wikipedia

Robb Krumlauf
Státní občanstvíamerický
Alma materVanderbiltova univerzita, Ohio State University
Známý jakopokrok v oblasti vývojové biologie a jeho pokrok v současném chápání genů Hox
Vědecká kariéra
PoleBuněčná biologie; vývojová biologie
InstituceBeatson Institute for Cancer Research, Fox Chase Cancer Center, Francis Crick Institute, University of Kansas School of Medicine, University of Missouri at Kansas Dental School, Stowers Institute for Medical Research
DoktorandiNancy Papalopulu[1]

Robb Krumlauf je Američan vývojový biolog. On je nejlépe známý pro výzkum rodiny Hoxů transkripční faktory. Největší zájem má o pochopení role Hox geny v zadním mozku a jejich role v oblastech vývoje zvířat, jako je kraniofaciální vývoj. Krumlauf během svého působení při výzkumu genů Hox pracoval s řadou renomovaných vědců v oblasti vývojové biologie.[2]

raný život a vzdělávání

Robb se narodil v Ohiu a vyrůstal v New Yorku. Vystudoval Vanderbiltova univerzita v roce 1970 s titulem v chemické inženýrství. Později šel do Ohio State University a doktorát z vývojové biologie získal v roce 1979. Od té doby se stal výzkumným pracovníkem a profesorem.[3]

Kariéra

Poté, co Krumlauf dokončil formální vzdělání, byl najat Beatsonův institut pro výzkum rakoviny spolu s Fox Chase Cancer Center. V roce 1985 se přestěhoval do Londýna, aby pracoval u společnosti, která je nyní známá jako Francis Crick Institute. Tato instituce je jedním z nejznámějších biomedicínských výzkumných center na světě. Na přelomu tisíciletí se Krumlauf vrátil do Spojených států a pobýval v Missouri. Od té doby přijal tři povolání a byl profesorem na University of Kansas, Lékařská fakulta University of Kansas a University of Missouri v Kansas Dental School. Nyní je ředitelem Stowers Institute for Medical Research.[3]

Výzkum

Krumlauf zkoumal genové komplexy Hox jak u myší, tak u myší Drosophilia v roce 1989. Komplexy u obou druhů byly porovnány, aby se zjistilo, zda genové komplexy mezi těmito dvěma druhy mohly vzniknout ze společného předka. Data ukazují srovnání těchto komplexů a srovnatelnou relativní polohu genů. Tento výzkum ukazuje vztah mezi Homeobox geny u Drosophilia (hmyz) a myší (metazoans).[4]

Krumlauf zkoumal Hox-2 genová exprese závislost na diferenciační cestě v roce 1991. Studie ukazuje, že exprese genu Hox-2 má jasnou závislost na endoderm cesta, po které buňky postupují, což naznačuje závislost na expresi Hox-2 na typu a stupni diferenciace v různých buňkách. Tato publikace také posílila význam kyselina retinová na expresi Hox-2.[5]

V roce 1996 zkoumal Krumlauf abnormální migraci motorické neurony u myší, kterým chybí Hoxb-1.[6] V této studii Krumlauf věděl, že segmenty zadního mozku obratlovců do kosočtverce, a že to bylo zodpovědné za řízení uspořádání motorických neuronů v zadní mozek. Jeho výzkum s mutovanými myšími embryi zjistil, že absence Hoxb-1 vedla ke změnám identity rhombomere 4 (r4). Tato mutace způsobuje rozdíl v migračních vzorcích v r4, což ukazuje, že Hoxb-1 hraje roli v regulaci migračních vlastností motorických neuronů přítomných v zadním mozku.[6]

Krumlauf během své kariéry mnoha způsoby manipuloval s expresí genů Hox, aby sledoval rozdíly ve vývoji u určitých zvířat. Například v roce 2013 Krumlauf a jeho tým nakonfigurovali mutantní zvířata s dvojitým mutantním shlukem genů HoxA-HoxB v jejich buňkách neurální lišty. U těchto mutovaných zvířat pozorovali kost, která se podobala zubař spolu s připojením neo-svalu. To pomohlo Krumlaufovi určit, že HoxB geny jsou schopné posílit a fenotyp to bylo přímo způsobeno vymazáním a Klastr HoxA. To pomohlo výzkumné skupině posoudit spolupráci mezi různými shluky genů Hox. Použitím mutantních shluků genů HoxA-HoxB byli Krumlauf a jeho tým schopni vizualizovat, jak může být potlačení jednoho z genů Hox s amplifikací jiného typu genů Hox kritické pro správný vývoj zvířete. Příkladem ukázaným v této studii byla variace kraniofaciálního vývoje při potlačení určitých genů Hox.[7]

V roce 2014 zkoumal Krumlauf expresi genu Hox ve srovnání se segmentací zadního mozku. Gnathostomes byly použity v tomto výzkumu ve snaze určit, jak primitivní je vztah mezi expresí genu Hox a segmentací zadního mozku. Data dospěla k závěru, že existuje jasná korelace mezi expresí Hox a segmentací zadního mozku. Použití gnathostomů ukazuje, že tato vlastnost je starodávná a má původ na bázi obratlovců.[8]

Krumlauf je nejlépe známý svým pokrokem v oblasti vývojové biologie zvířat a pokrokem v současném chápání genů Hox. Geny Hox jsou známé tím, že vytvářejí základní tělesné struktury široké škály zvířat. Geny Hox řídí celou řadu regulačních interakcí v zadním mozku, k nimž dochází segmentace u zvířat.[5] Po mnoha letech výzkumu důležitosti genů Hox prostřednictvím manipulačních pokusů studoval Krumlauf variace genů Hox mezi obratlovců a bezobratlých v roce 2017. Poznamenává, že exprese genu Hox byla nalezena i u těch nejprimitivnějších obratlovců, jako je například mořský mihule. Tato exprese genu Hox byla zachována napříč fylogeneticky odlišné obratlovce. To však neplatí pro bezobratlé. Krumlauf studoval Hox geny přítomné v strunatci a zjistili, že těmto bezobratlým chybí segmentace zadního mozku. Zjistil, že chordáty stále zachovávaly některé aspekty genové sítě Hox. To zahrnuje věci, jako je použití kyselina retinová při zřizování domén genů Hox.[9]

Publikace společnosti Krumlauf lze použít k lepšímu pochopení role genů Hox u mnoha druhů zvířat. Jeho výzkum také pomohl vyjádřit důležitost potlačení a regulace jednotlivých genů Hox.

Další publikace

„Vzorování neuraxis obratlovců“ (1996) Tato publikace zkoumá segmentaci a signalizaci na velké vzdálenosti od organizačních center k interpretaci role, kterou tyto principy hrají ve vzorcích obratlovců neuraxis.[10]

„Organizace klastrů Hox Fugu rubripes: důkazy o pokračujícím vývoji komplexů Hox obratlovců“ (1997) Toto šetření se snaží pozorovat Hoxovy shluky přítomné v a teleost Ryba, Fugu rubripes. Ve Fugu rubripes byly objeveny čtyři různé Hoxovy komplexy. Data ukazují, že klastry Hox ve Fugu jsou široce variantní z hlediska délky. Ve srovnání se současnými savčími komplexy bylo ve Fugu ztraceno nejméně devět genů v komplexu Hox. Tato data ukazují, že ztráta genů prototypových klastrů Hox je u obou definující vlastností tetrapod a vývoj ryb.[11]

„Šokující“ vývoj v kuřecí embryologii: elektroporace a genová exprese in ovo “ (1999) Tato práce se zaměřuje na nové přístupy k analýze genová exprese prostřednictvím použití elektroporace. Tato práce se zaměřuje na protokol pro elektroporaci, jak ji lze aplikovat na různé organismy a na budoucí experimenty, které by mohly být prováděny pomocí elektroporace.[12]

Ceny a vyznamenání

  • 1975 předdoktorand NIH[2]
  • 1979 postdoktorský pracovník NATO / NSF[2]
  • 1982 postdoktorand NIH[2]
  • 2016 Členství v Národní akademii věd[3]
  • Příjemce medaile Edwina G. Conklina z roku 2018[13]

Reference

  1. ^ Papalopoulou, Athanasia (1991). Analýza genů obsahujících homeobox obratlovců. ucl.ac.uk (Disertační práce). University of London. OCLC  1170168705. EThOS  uk.bl.ethos.815786. otevřený přístup
  2. ^ A b C d "Krumlauf Lab | Stowers Institute for Medical Research". www.stowers.org.
  3. ^ A b C „Robb Krumlauf“. www.nasonline.org. Citováno 2020-04-19.
  4. ^ Graham, A .; Papalopulu, N .; Krumlauf, R. (05.05.1989). „Genové komplexy homeoboxů myší a Drosophila mají společné rysy organizace a exprese.“ Buňka. 57 (3): 367–378. doi:10.1016/0092-8674(89)90912-4. ISSN  0092-8674. PMID  2566383.
  5. ^ Papalopulu, N; Lovell-Badge, R; Krumlauf, R (1991-10-25). „Exprese myších genů Hox-2 závisí na diferenciační cestě a vykazuje kolineární citlivost na kyselinu retinovou v buňkách F9 a embryích Xenopus“. Výzkum nukleových kyselin. 19 (20): 5497–5506. doi:10.1093 / nar / 19.20.5497. ISSN  0305-1048. PMC  328948. PMID  1682879.
  6. ^ A b Studer, M .; Lumsden, A .; Ariza-McNaughton, L .; Bradley, A .; Krumlauf, R. (19. – 26. Prosince 1996). "Změněná segmentová identita a abnormální migrace motorických neuronů u myší postrádajících Hoxb-1". Příroda. 384 (6610): 630–634. Bibcode:1996 Natur.384..630S. doi:10.1038 / 384630a0. ISSN  0028-0836. PMID  8967950.
  7. ^ Vieux-Rochas, Maxence; Mascrez, Bénédicte; Krumlauf, Robb; Duboule, Denis (01.10.2013). "Kombinovaná funkce klastrů HoxA a HoxB v buňkách neurální lišty". Vývojová biologie. 382 (1): 293–301. doi:10.1016 / j.ydbio.2013.06.027. ISSN  1095-564X. PMID  23850771.
  8. ^ Parker, Hugo J .; Bronner, Marianne E .; Krumlauf, Robb (2014-10-23). „Hoxova regulační síť segmentace zadního mozku je zachována na bázi obratlovců“. Příroda. 514 (7523): 490–493. Bibcode:2014Natur.514..490P. doi:10.1038 / příroda13723. ISSN  1476-4687. PMC  4209185. PMID  25219855.
  9. ^ Parker, Hugo J .; Krumlauf, Robb (listopad 2017). „Segmentální aritmetika: shrnutí regulační sítě genu Hox pro vývoj zadního mozku u strunatců“. Wiley Interdisciplinární hodnocení. Vývojová biologie. 6 (6): e286. doi:10,1002 / wdev.286. ISSN  1759-7692. PMID  28771970.
  10. ^ Lumsden, A .; Krumlauf, R. (1996-11-15). "Vzorování neuraxis obratlovců". Věda. 274 (5290): 1109–1115. Bibcode:1996Sci ... 274.1109L. doi:10.1126 / science.274.5290.1109. ISSN  0036-8075. PMID  8895453.
  11. ^ Aparicio, S .; Hawker, K .; Cottage, A .; Mikawa, Y .; Zuo, L .; Venkatesh, B .; Chen, E .; Krumlauf, R .; Brenner, S. (1997). „Organizace klastrů Hox Fugu rubripes: důkazy o pokračujícím vývoji komplexů Hox obratlovců“. Genetika přírody. 16 (1): 79–83. doi:10.1038 / ng0597-79. ISSN  1061-4036. PMID  9140399.
  12. ^ Itasaki, N .; Bel-Vialar, S .; Krumlauf, R. (1999). "'Šokující vývoj v kuřecí embryologii: elektroporace a in genová exprese ". Přírodní buněčná biologie. 1 (8): E203–207. doi:10.1038/70231. ISSN  1465-7392. PMID  10587659.
  13. ^ "Společnost pro vývojovou biologii | Zdroje". www.sdbonline.org. Citováno 2020-04-19.