Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

How does a heart know when it's big enough?

26.03.2010
A protein discovered in fruit fly eyes has brought a Johns Hopkins team closer to understanding how the human heart and other organs automatically "right size" themselves, a piece of information that may hold clues to controlling cancer.

Anzeige

The protein, named Kibra, is linked to a relay of chemical signals responsible for shaping and sizing tissue growth by coordinating control of cell proliferation and death, according to research published Feb. 16 in Developmental Cell by teams at Johns Hopkins and Florida State University.


In a series of experiments, the scientists manipulated Kibra's role in a signaling network called the Hippo pathway, which consists of several proteins working together as a braking system. Counterparts of the components in the Hippo pathway in flies are found in most animals, suggesting that this pathway may act as a "global regulator" of organ size control, according to Duojia Pan, Ph.D., a professor of molecular biology and genetics at Johns Hopkins University School of Medicine and an investigator of the Howard Hughes Medical Institute.

"People have always been curious about what makes a hippopotamus grow so much bigger than a mouse," says Pan, "as well as how our two hands, which develop independently, get to very similar sizes. Our studies show that Kibra regulates Hippo, which keeps organs characteristically sized, preventing my heart or your liver from becoming as hefty as those befitting a large African amphibious mammal," he adds, referring to the signaling pathway's name.

Pan's team identified the gene they named Hippo in 2003, showing that an abnormal copy of it led to an unusually large eye in a developing fruit fly. Two years later, the team established that Hippo lies in the middle of a signaling cascade: Its "stop growing" message is relayed along a molecular pathway of biochemically linked proteins, which limits the expression of genes that otherwise promote cell division and cell survival. In 2007, they showed that by manipulating the pathway in a mouse liver, the organ grew to five times its normal size and became cancerous.

The new experiments, Pan says, moved the investigation "slowly and methodically upstream" to find Hippo's trigger, where, he believes, "the key to size-control lies." The Hippo-Kibra link could be a key to understanding and treating cancer, Pan adds, because cancer is literally a disease of uncontrolled growth.

The Johns Hopkins and Florida State teams discovered Kibra by studying ovarian cells from adult flies and by using a gene-controlling technique called RNA interference (RNAi) to systematically turn off each of the approximately 14,000 genes in the fly genome, one at a time, in cultured fly cells. They then analyzed the function of Kibra in the developing fly larvae. Each of the specialized discs that develop into a fly's eyes starts out with approximately 30 to 40 cells and then grows by about a thousand-fold in the larval stage before stopping, making larvae the ideal place to catch the right-sizing process in action, Pan says. These studies told them that the Hippo pathway was not active in the absence Kibra.

Further studies on human cells measured the activity of the Hippo pathway while manipulating human Kibra and showed that like its fruit fly counterpart, human Kibra acts as a tumor suppressor protein that regulates Hippo signaling.

"The discovery of Kibra moves us an important step closer to identifying the initial signal that triggers Hippo's activation," Pan says. "We're making progress along the Hippo pathway, heading toward the cell surface, and believe we will find that elusive signal en route."

The name Kibra, a shortened combination of the words kidney and brain, is based on earlier evidence that Kibra is prominently expressed in those two organs. Kibra's role in memory performance in humans has already garnered interest.

Authors of the paper, in addition to Pan, are Jianzhong Yu, Stephen Klusza and Wu-Min Deng of Florida State University; and Yonggang Zheng and Jixin Dong of Johns Hopkins.

This research was supported by grants from the National Institutes of Health.

On the Web:
http://humangenetics.jhmi.edu/index.php/faculty/duojia-pan.html
http://www.cell.com/developmental-cell/

Hopkins Medicine Today http://www.hopkinsmedicine.org/mediaII/index.html is the online news site that links you to the latest news, features, videos and podcasts from around Johns Hopkins Medicine.

Maryalice Yakutchik | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.jhmi.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese nachgewiesen
21.05.2012 | Universität Ulm

nachricht Hitting snooze on the molecular clock: Rabies evolves slower in hibernating bats
21.05.2012 | University of Georgia

Alle Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese nachgewiesen


Eine Forschungsgruppe der Universität Ulm hat einen neuartigen molekularen Schalter im Gehirn identifiziert, der eine wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese im Gyrus dentatus spielt, der Unterregion im Hippocampus, in der lebenslang Nervenzellen aus neuralen Stammzellen gebildet werden.

„Unsere Untersuchungen beschreiben erstmals einen neuen und letztlich unerwarteten Signalweg bei der Regulation der Neurogenese im Hippocampus“, sagt Professor Stefan Britsch, Direktor des Instituts für Molekulare und Zelluläre Anatomie, der die Arbeit dieser Tage gemeinsam mit Dr. Ruth Simon im international renommierten Fachblatt EMBO-Journal veröffentlicht. An dem von der Deutschen ...

Im Focus: Angriffswerkzeug der Bakterien hochaufgelöst in 3D


Pest, Bakterienruhr und Cholera haben eines gemeinsam: Sie werden von Bakterien ausgelöst, die ihren Wirt mit einem ausgeklügelten Injektionsapparat infizieren.

Über nadelartige Strukturen spritzen sie molekulare Wirkstoffe in ihre Wirtszellen und überlisten so deren Immunabwehr. Forscher vom Göttinger Max-Planck-Institut (MPI) für biophysikalische Chemie haben in Zusammenarbeit mit Kollegen am Berliner MPI für Infektionsbiologie und der University of Washington in Seattle (USA) jetzt die Struktur einer solchen Nadel im atomaren Detail ...

Im Focus: Benzinalternative Wasserstoff: Geesthachter Wissenschaftler erforschen Bor im Tank


Mit rund 2,3 Millionen Euro finanziert die Europäische Technologieinitiative „Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking“ (FCH JU) die Entwicklung neuer Wasserstoff-Feststoffspeicher auf Basis von Borhydriden. Diese Verbindungen nehmen besonders viel Wasserstoff auf, die Tanks bleiben dadurch kompakt. Koordiniert wird das Projekt „Bor4Store“ vom Institut für Werkstoffforschung im Helmholtz-Zentrum Geesthacht.

Bei Preisen um 1,70 Euro pro Liter Treibstoff und den hohen Preisen für Heizöl sehnt sich so mancher Autofahrer, Hausbesitzer oder Mieter nach günstigen Alternativen. So viel ist sicher: Benzin und Heizöl werden zukünftig nicht billiger — auch weil unsere Erdölreserven knapper werden. Wissenschaft und Industrie setzen als eine mögliche ...

Im Focus: "Ei am Stiel“: Seidenproteine der Florfliege erstmals biotechnologisch hergestellt


Einem Bayreuther Forschungsteam gelingt die biomimetische Herstellung von Eierstielen – mit weitreichenden Anwendungsperspektiven für die Industrie

Was am seidenen Faden hängt, ist vor Feinden sicher. Nach diesem Prinzip schützen die Florfliegen ihren Nachwuchs, wenn sie ihre Eier an selbst produzierten, hochgradig belastbaren Seidenfäden herabhängen lassen. Diese Eierstiele künstlich nachzubauen, ist jetzt erstmals einem Team um Prof. Dr. Thomas Scheibel und Dipl.-Biol. Felix Bauer an der Universität ...

Im Focus: FH Düsseldorf untersucht Methankonzentration am Leck der havarierten ELGIN-Bohrinsel in der Nordsee


Das Labor für Umweltmesstechnik der Fachhochschule Düsseldorf unter der Leitung von Prof. Dr. Konradin Weber hat zusammen mit der Dürener Firma TIB Infrared Solutions einen ausgedehnten Forschungsflug zur ELGIN-Gasbohrinsel in der Nordsee zwischen Schottland und Norwegen unternommen.

Bei der Bohrinsel war am 25. März 2012 ein Gasleck entstanden, bei dem große Mengen von Methan-Gas austraten. Aufgrund einer befürchteten Explosionsgefahr wurde daraufhin eine drei Meilen umfassende Sperrzone rings um die Bohrinsel errichtet.

Wegen der Dringlichkeit durch mögliche Umweltgefährdungen erhielten die Düsseldorfer Wissenschaftler eine Einfluggenehmigung für die Sperrzone und ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Aktuell

Wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese nachgewiesen

21.05.2012 | Biowissenschaften Chemie

AUTOMATICA 2012 eröffnet mit Hallenzuwachs

21.05.2012 | Messenachrichten

University of Nevada, Reno, scientists design indoor navigation system for blind

21.05.2012 | Informationstechnologie

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

Faktor Mensch in der Automobil-Produktion

21.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

TU9-Universitäten bei der 64. NAFSA-Konferenz 2012 in Houston, Texas (USA)

21.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Deutscher Ärztetag tagt in Nürnberg

21.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp