托马斯Lufkin

教授/贝亚德 & 弗吉尼亚·esball国际平台客户端生物学教授
托马斯·勒夫金

教育背景

分子生物学与病毒学.D. ——康奈尔大学
细胞生物学AB -加州大学伯克利分校

课程

  • BY476/BY576 -生物学和医学的当前主题
  • BY488/BY588 -干细胞和再生医学

研究兴趣

我们的研究方向是发育基因组学和再生医学的新领域,重点是控制脊柱发育的分子机制,并强调早期胚胎发生和胚胎干细胞对特定分化途径的承诺, 而是从一个全新的系统生物学的角度来看. 我们用老鼠和斑马鱼作为模型动物. 特别是,我们正在努力了解基因调控网络(grn)控制脊柱和椎间盘(IVD)的正常胚胎发育。. 我们正在研究转录调节因子在限制多能胚胎干细胞进入特定谱系中的作用,这些谱系反过来又包括功能性的产前和产后椎体元素,目的是将这些知识应用于使用患者特异性诱导多能干细胞(iPS)和成体间充质干细胞的再生医学.

腰痛(LBP)的发病率非常高,是全世界社会和财政关注的一个原因. 仅在美国, LBP的经济影响表明,它是45岁以下人群限制生活方式的头号原因, 医生见过的第二大投诉, 第三大手术原因和第五大住院需求. LBP的经济影响是惊人的, 超过了冠状动脉疾病的费用和中风的总费用, 呼吸道感染, 类风湿疾病和糖尿病的总和. 美国每年的直接医疗费用超过300亿美元. 最常, 腰痛是由椎间盘退行性改变引起的, 椎间盘突出, 创伤和骨折. 外科医生有许多方法来修复受损的椎间盘. 最常见的策略是缓解疼痛, 但不能防止椎间盘进一步退变, 或完全恢复椎间盘功能. 因此,这些外科手术并不理想, 因为它们不能防止受损的脊柱进一步退变.

我们目前的重点是和平, Sox, Bapx和Runx grn在细胞向形成胎儿骨骼的软骨/成骨细胞谱系的承诺中的作用. 我们的目标是为胚胎骨骼发育建立一个统一的GRN,因为它与脊柱有关,并利用这一知识指导iPS细胞走向具有临床意义的命运,并为逆转创伤和年龄相关的脊柱退变提供资源. 特别是IVD. 我们的方法是多学科、协作和技术驱动的. 我们已经非常成功地开发了新的实验策略,将现代分子遗传学和转基因方法与最新的生物信息学和基因组学技术(如比较基因组学)结合在小鼠和斑马鱼身上, 微阵列, Ditag-Seq, ChIP-Seq, RNA-Seq等. 通过将这些方法应用于发育中的胚胎, 我们展示了如何产生相关的生物学数据来解释器官发生中的多效效应,并最终将这些方法与多个相互关联的基因同时结合起来, 我们已经展示了如何详细的网络图可以阐明发展中的脊柱, 重申在复杂过程中建立基因调控网络的重要性.

近几十年来,发育生物学家已经成功地确定了一些控制脊柱发育的分子水平机制, 比如决定细胞命运的基因, 但在其他同样重要的领域,如图案设计方面,进展相对较少, 形态发生, 尺寸控制和再生. 这次失败有一个主要原因. 这些问题不能用一个基因的还原论逻辑来回答, 一个突变体, 一个表型, 一个函数. 理解这些现象将需要更多的系统生物学方法,使用基因组方法来观察多个基因及其在原生体内环境中的综合活性.

Patents

  • U.S. Patent. 6030794. 基因工程小鼠和细胞系含有编码维甲酸受体和类维甲酸X受体蛋白基因的改变. 文档发布日期:2000-02-29
  • U.S. Patent. 6031149. 基因工程小鼠含有维甲酸受体蛋白编码基因的改变. 文档发布日期:2000-02-29
  • U.S. Patent. 6486381. 基因工程小鼠含有维甲酸受体蛋白编码基因的改变. 文档发布日期:2002-11-2
  • U.S. Patent. 20090233986A1. Sax2基因的使用方法及组成. 文档发布日期:2009-09-17
  • U.S. Patent. 20110165570A1. 影响细胞去分化的方法. 文档发布日期:2011-07-07

出版物

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办公室电话: 315/268-6641

办公地点: 155科学中心

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