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James Ferrell (biólogo)

James Ellsworth Ferrell (nacido el 3 de noviembre de 1955) es un biólogo de sistemas estadounidense . Es profesor de Biología Química y de Sistemas y Bioquímica en la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford . Fue presidente del Departamento de Biología Química y de Sistemas desde su creación en 2006 hasta 2011. [1]

Educación

Ferrell era un estudiante de grado en el Williams College , con especialización en Física, Química y Matemáticas, y se graduó en 1976. Recibió su doctorado en química de la Universidad de Stanford en 1984 por su trabajo en el laboratorio de Wray H. Huestis sobre el control de la forma de los glóbulos rojos, y recibió su título de médico de Stanford en 1986. Realizó un trabajo postdoctoral sobre transducción de señales en el laboratorio de G. Steven Martin en UC Berkeley . [ cita requerida ]

Investigación

A través de estudios de la maduración de ovocitos de Xenopus laevis, Ferrell demostró cómo los cambios graduales en el estímulo inductivo progesterona se convierten en cambios irreversibles, de todo o nada, en la actividad de la quinasa MAP, la actividad de la quinasa dependiente de ciclina y el destino celular. [2] [3] [4] [5] [6] Estos estudios ayudaron a demostrar cómo la ultrasensibilidad, la retroalimentación positiva y la biestabilidad pueden permitir que las células cambien entre estados discretos. [7]

Trabajos posteriores del laboratorio de Ferrell [8] y otros [9] demostraron que la transición del ciclo celular entre la interfase y la mitosis está regulada por un interruptor biestable, y que el ciclo celular embrionario temprano de Xenopus funciona como un oscilador de relajación. [10] [11] [12] Estos hallazgos ayudaron a validar predicciones teóricas y estudios de modelado anteriores. [13] [14]

Recientemente, el laboratorio de Ferrell demostró que el estado mitótico puede propagarse a través del citoplasma de Xenopus mediante ondas desencadenantes, ondas de actividad de Cdk1 que se propagan más rápido y más lejos de lo que las moléculas de proteína Cdk1 pueden difundirse. [15] [16] [17] También demostraron que la apoptosis se propaga a través del citoplasma mediante ondas desencadenantes; la "velocidad de muerte" es de aproximadamente 2 mm por hora. [18] [19]

Referencias

  1. ^ "Departamento renombrado para reflejar cambio de enfoque". Universidad de Stanford. 18 de octubre de 2006. Consultado el 6 de marzo de 2015 .
  2. ^ Huang, C. Y; Ferrell Jr, J. E (1996). "Ultrasensibilidad en la cascada de la proteína quinasa activada por mitógeno". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 93 (19): 10078–83. Bibcode :1996PNAS...9310078H. doi : 10.1073/pnas.93.19.10078 . PMC 38339 . PMID  8816754. 
  3. ^ Ferrell Jr, J. E; Machleder, E. M (1998). "La base bioquímica de un cambio de destino celular de tipo todo o nada en los ovocitos de Xenopus". Science . 280 (5365): 895–8. Bibcode :1998Sci...280..895F. doi :10.1126/science.280.5365.895. PMID  9572732.
  4. ^ Koshland Jr, D. E (1998). "BIOQUÍMICA: Mejorada: La era de la cuantificación de vías". Science . 280 (5365): 852–3. doi :10.1126/science.280.5365.852. PMID  9599157. S2CID  26301778.
  5. ^ Xiong, Wen; Ferrell, James E (2003). "Un 'módulo de memoria' biestable basado en retroalimentación positiva que gobierna una decisión sobre el destino celular". Nature . 426 (6965): 460–5. Bibcode :2003Natur.426..460X. doi :10.1038/nature02089. PMID  14647386. S2CID  4396489.
  6. ^ Sible, Jill C (2003). "Biología celular: gracias por el recuerdo". Nature . 426 (6965): 392–3. Bibcode :2003Natur.426..392S. doi : 10.1038/426392a . PMID  14647363.
  7. ^ Ferrell, James E. (1 de abril de 2002). "Estados autoperpetuantes en la transducción de señales: retroalimentación positiva, retroalimentación doblemente negativa y biestabilidad". Current Opinion in Cell Biology . 14 (2): 140–148. doi :10.1016/S0955-0674(02)00314-9. ISSN  0955-0674. PMID  11891111.
  8. ^ Pomerening, Joseph R; Sontag, Eduardo D; Ferrell, James E (2003). "Construcción de un oscilador del ciclo celular: histéresis y biestabilidad en la activación de Cdc2". Nature Cell Biology . 5 (4): 346–51. doi :10.1038/ncb954. PMID  12629549. S2CID  11047458.
  9. ^ Sha, W; Moore, J; Chen, K; Lassaletta, A. D; Yi, C.-S; Tyson, J. J; Sible, J. C (2002). "La histéresis impulsa las transiciones del ciclo celular en extractos de huevos de Xenopus laevis". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 100 (3): 975–80. doi : 10.1073/pnas.0235349100 . PMC 298711 . PMID  12509509. 
  10. ^ Pomerening, Joseph R; Kim, Sun Young; Ferrell, James E (2005). "Disección a nivel de sistemas del oscilador del ciclo celular: eludir la retroalimentación positiva produce oscilaciones amortiguadas". Cell . 122 (4): 565–78. doi : 10.1016/j.cell.2005.06.016 . PMID  16122424.
  11. ^ Cross, Frederick R; Siggia, Eric D (2005). "Agítalo, no lo rompas: retroalimentación positiva y la evolución del diseño de osciladores". Developmental Cell . 9 (3): 309–10. doi : 10.1016/j.devcel.2005.08.006 . PMID  16139219.
  12. ^ Adler, E. M; Gough, N. R; Ray, L. B (2005). "2005: Avances en señalización del año". Science Signaling . 2006 (316): eg1. doi :10.1126/stke.3162006eg1. PMID  16391177. S2CID  45634327.
  13. ^ Novak, B; Tyson, J. J (1993). "Análisis numérico de un modelo integral de control de la fase M en extractos de ovocitos de Xenopus y embriones intactos". Journal of Cell Science . 106 (4): 1153–68. doi :10.1242/jcs.106.4.1153. PMID  8126097.
  14. ^ Goldbeter, A (1993). "Modelado del oscilador mitótico que impulsa el ciclo de división celular". Comentarios sobre biología teórica . 3 : 75–107.
  15. ^ Chang, Jeremy B; Ferrell Jr, James E (2013). "Ondas desencadenantes mitóticas y la coordinación espacial del ciclo celular de Xenopus". Nature . 500 (7464): 603–7. Bibcode :2013Natur.500..603C. doi :10.1038/nature12321. PMC 3758429 . PMID  23863935. 
  16. ^ Ishihara, K; Nguyen, P. A; Wuhr, M; Groen, A. C; Field, C. M; Mitchison, T. J (2014). "Organización de embriones tempranos de rana por ondas químicas que emanan de los centrosomas". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences . 369 (1650): 20130454. doi :10.1098/rstb.2013.0454. PMC 4113098 . PMID  25047608. 
  17. ^ Berndt, J. D; Gough, N. R (2014). "2013: Avances en señalización del año". Science Signaling . 7 (307): eg1. doi :10.1126/scisignal.2005013. PMID  24399293. S2CID  40864652.
  18. ^ Cheng, Xianrui; Ferrell, James E. (10 de agosto de 2018). "La apoptosis se propaga a través del citoplasma como ondas desencadenantes". Science . 361 (6402): 607–612. Bibcode :2018Sci...361..607C. doi :10.1126/science.aah4065. ISSN  0036-8075. PMC 6263143 . PMID  30093599. 
  19. ^ "Para las células no deseadas, la muerte llega en oleadas | Cosmos". cosmosmagazine.com . 9 de agosto de 2018 . Consultado el 18 de septiembre de 2018 .