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188bet体育网址阿鲁尔实验室的研究使用几个不同的模型系统来研究女性生育的细胞原理,以及这是如何影响肿瘤进展和转移的。我们目前的研究项目集中于188bet体育网址:
- 产妇营养和环境因素在调控卵母细胞的生长,发育和品质的作用
- 基因和分子结构控制胰岛素信号和母体营养调节减数分裂I
- 的小RNA的生物合成的酶介导的信号控制,以协调卵母细胞胚胎过渡
- 磷酸化核Dicer是肿瘤侵袭性进展和转移的驱动因素
在调节卵母细胞的生长,发育和品质产妇营养和环境因素的作用
发育性出生缺陷和妊娠失败通常直接与卵母细胞质量差有关。例如,质量差的卵母细胞染色体数量错误会导致胎儿在早期发育过程中出现严重的非整倍体,从而导致胚胎出生缺陷或死亡。然而,尽管卵母细胞染色体补体正常,还是会发生一些胎儿异常,这表明除了染色体数目之外,还有其他因素影响着卵母细胞的质量。这些因素仍然是未知的,因为细胞内在的分子线索,以及决定卵母细胞质量的细胞和生理参数仍然基本没有特征。卵母细胞生长到最终大小以及细胞质和母体成分的积累(对早期胎儿发育至关重要)发生在卵发生的减数分裂第1期。哺乳动物减数分裂I主要在胎儿卵巢中完成。因此,破译分子线索和体内减数分裂卵母细胞的生理状态仍然是一个挑战。
秀丽隐杆线虫形成的优良模型系统了解卵母细胞质量的细胞和遗传机制在减数分裂I;卵子减数分裂我在成年过程中发生秀丽隐杆线虫。在脊椎动物中,卵母细胞的生长和发育是由蠕虫的ERK信号通路控制的(图)。我们发现,卵母细胞ERK活性的丧失会导致巨大卵母细胞的形成(图中),反之,过度的ERK活性会导致多个小卵母细胞的形成(图中)。大卵母细胞和小卵母细胞都会导致胚胎死亡或不育。我们也发现胰岛素样受体(DAF-2)和母体营养调节RAS-ERK信号通路来控制卵母细胞的生长和质量。
因此,实验室的主要目标是研究体内卵母细胞质量的细胞内在决定因素秀丽隐杆线虫,它将母体营养依赖信号与对卵母细胞生长和质量的控制结合在一起。我们结合发育遗传学、高分辨率成像、基因组学和蛋白质组学来揭示卵母细胞生长和大小决定卵母细胞质量的机制。
有效沟通是公民社会的标志;如间和细胞正常发育内有效沟通。击穿在的疾病,如出生缺陷和癌症无数该通信的结果。组织和细胞使用的细胞信号传导的调节为有效蜂窝通信的语言。
我们的目标是理解这样一种语言,它通过RAS-ERK信号通路在细胞内响应和传递细胞外信号,以控制与女性生育有关的细胞行为。令人惊讶的是,尽管RAS通路已经被广泛研究了几十年,并且对该通路的分子结构已经有了很多了解,但这条通路是如何通过在一个组织中超过24个效应因子的协调调节来协调一系列不同的细胞行为仍然是一个谜。
我们采取的种系中的时间自然优势秀丽隐杆线虫通过使用磷酸-底物抗体,结合Crispr/Cas9介导的基因组工程,我们开始在分子上构建一个框架,定义这个复杂组织的结构。利用遗传突变和环境信号的扰动,我们扰乱了这种结构并研究了网络的行为,从而对各种减数分裂I过程产生影响。通常,这导致出版物单一基因效应物,但在一门课程的时候,我们期望来完成这个路线图并获得一个清晰的视图的复杂信号指定和维护社会和他们所使用的语言的发展中卵母细胞的完整性和维持下一代。考虑到这个网络及其参与者的保守性质,这些原则可能会广泛适用于各种发展系统。
在人类女性中,卵母细胞在出生时完成减数分裂I,并进入一个漫长的减数分裂I和II阻滞期,直到减数分裂在青春期开始成熟。在减数分裂结束时,卵母细胞充满了母性rna,在成熟卵母细胞受精时,这是胚胎早期发育所必需的。这些rna在胚胎发生的后期被降解,以激活胚胎基因组。母体rna的产生和/或保护过程中的错误可能会对卵子形成产生不利影响,导致不育。同样,胚胎发育过程中母体rna的降解错误也会导致出生缺陷。因此,协调母细胞RNA在卵生过程中的保护和它们在胚胎中的及时降解的机制对于理解不育症和出生缺陷的分子基础至关重要;这种机制仍然是研究的热点领域。188bet体育网址
使用秀丽隐杆线虫减数分裂我的卵母细胞作为我们的模型系统,我们确定了营养调控RAS / ERK信号通路的磷酸化的Dicer和Drosha的,小RNA的生物合成酶。目前,我们正在测试的Dicer和Drosha的信号诱导调控,在胚胎的及时降解卵子发生过程中的坐标母系RNA的保护的假说。
目前在实验室工作结合单细胞卵母细胞转录,具有高分辨率成像,小RNA分析和发育的遗传和分子分析,以了解这些规定。
GTP酶KRAS是与肿瘤转移在许多癌症相关的癌基因。KRAS正常激活多个信号通路,最引人注目的是RAS-ERK途径,以控制细胞的增殖和发展,但是当它的功能失调它可以驱动肿瘤发生和转移。KRAS是预示着几十年前的主要癌症的药物靶标,但尽管付出巨大的努力已经证明undruggable。KRAS作用通过其效应,ERK,激酶,其磷酸化并改变蛋白质的电池的活性。大型癌症基因组测序工作人员试图鉴定基因突变与KRAS的或下游采取行动,以转移,但要进行这些功能的需求分析,以确定哪些是可行的。
通过翻译基础研究秀丽隐杆线虫在哺乳动物系统中,我们与Gigi Lozano博士和她的团队合作,发现磷酸化的Dicer在老鼠体内是细胞核。纯合子拟磷Dicer小鼠衰老加速,代谢亢进,不孕。在人类肿瘤样本中,磷酸化核Dicer的存在与妇女晚期子宫内膜癌相关。关键的是,在p53缺失等位基因或构成活跃的KRAS[G12D]突变杂合的小鼠中,单独产生局部肿瘤,双磷酸模拟形式的Dicer的存在促使肿瘤高外显率扩散。核磷酸化的Dicer似乎是转移的驱动因素。
研究实验室,协同洛萨诺的小组继续使用基因组和蛋白质组分析的结合,基于成像的方法和功能分析,了解核的作用,在调解癌症进展磷酸化的Dicer。