一種高(gāo)效的(de)化(huà)學小分(fēn)子法誘導多(duō)能幹細胞及相關染色質動力學研究
- 發布時(shí)間:2018-09-07
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研究亮點
(1)CIP發生在由無血清化(huà)學混合物(wù)和(hé)2iL介導的(de)兩個(gè)階段。
(2)CIP過程中基于ATAC-seq的(de)染色質動力學與傳統的(de)OSK重編程不同。
(3)CIP過程中的(de)染色質動力學突出了(le)GATAs、SOXs和(hé)FOXs的(de)作用(yòng)。
(4)BrdU在染色質重建時(shí)發揮了(le)關鍵作用(yòng)。
研究摘要
盡管具有令人(rén)興奮的(de)潛力,但是目前化(huà)學小分(fēn)子誘導的(de)多(duō)能性(chemical induction of pluripotency,CIP)效率仍然很低,相關的(de)機制也(yě)了(le)解甚少。本研究開發了(le)一種高(gāo)效的(de)兩步法CIP方案,該方案不含血清,且無需再次接種(圖1);此外,通(tōng)過使用(yòng)高(gāo)通(tōng)量測序對(duì)易接近轉座酶核染色質區(qū)域進行分(fēn)析(ATAC-seq技術),本研究對(duì)CIP過程中的(de)相關染色質動力學(chromatin accessibility dynamics,CADs)進行了(le)研究(圖2)。CIP過程将體細胞基因組重建爲中間态後,在2iL(CHIR99021+PD0325901+LIF)的(de)介導下(xià),重新關閉之前已打開的(de)基因位點,逐步打開OCT / SOX / KLF家族基序的(de)基因位點,從而獲得(de)多(duō)能性。溴脫氧尿苷(Bromodeoxyuridine,BrdU)是CIP過程中的(de)關鍵因子,它負責關閉和(hé)打開關鍵基因位點,包括阻止富含AP1家族基序的(de)基因位點的(de)打開,以及促進富含SOX/ KLF / GATA基序的(de)基因位點的(de)打開(圖3)。這(zhè)些CAD變化(huà)明(míng)顯不同于Yamanaka因子驅動的(de)重編程。該研究将進一步加深人(rén)們對(duì)基于小分(fēn)子的(de)重編程機制以及與細胞命運決策相關的(de)核結構重組機制的(de)認識。
圖1 從小鼠胚胎成纖維細胞獲得(de)化(huà)學小分(fēn)子誘導的(de)多(duō)能幹細胞
圖2 CIP過程中的(de)染色質動力學
圖3 BrdU調控CIP過程中的(de)染色質結構
參考文獻:Chromatin Accessibility Dynamics during Chemical Induction of Pluripotency. Cell Stem Cell. 2018, 22: 529–542.