Derivación de células madre embrionarias humanas antes de la inactivación X bajo concentraciones fisiológicas de...

Área de la Ciencia:

• Biología celular Biología celular.
• Biología del desarrollo Biología del desarrollo.
• La epigenética es la epigenética.

Sus antecedentes:

• Las células madre embrionarias murinas (CEM) poseen dos cromosomas X activos (XaXa) en su estado fundamental pluripotente.
• Las ESC humanas (hESC) suelen exhibir una inactivación del cromosoma X (XCI), lo que sugiere un estado de desarrollo avanzado.
• El papel del oxígeno en el mantenimiento de la pluripotencia y el estado XaXa en los hESC sigue siendo en gran medida inexplorado.

Objetivo del estudio:

• Establecer y caracterizar las XaXa hESC bajo condiciones fisiológicas de oxígeno.
• Investigar el impacto de la diferenciación y la exposición al oxígeno en el XCI en hESCs.
• Para dilucidar los mecanismos epigenéticos subyacentes XCI en las células humanas.

Principales métodos:

• Derivación y cultivo de hESC bajo oxígeno fisiológico (5% O2).
• Inducción de la diferenciación y exposición al oxígeno atmosférico (20% O2).
• Análisis del estado del cromosoma X, la expresión XIST, la metilación del ADN y las modificaciones de la histona (H3K27-me3).
• Análisis del transcriptoma para evaluar cambios en la expresión génica.

Principales resultados:

• XaXa hESCs establecidos bajo oxígeno fisiológico.
• La diferenciación hESC indujo un XCI aleatorio, similar a las ESCs murinas.
• La exposición crónica al oxígeno atmosférico condujo a una XCI irreversible con alteraciones mínimas en el transcriptoma.
• El estado XaXa implica la metilación del promotor XIST, mientras que XCI está vinculado a la desmetilación, activación y deposición de H3K27-me3 de XIST en el X (Xi) inactivo.

Conclusiones:

• El blastocisto humano alberga células previas a la inactivación de X.
• El oxígeno fisiológico preserva el estado pluripotente XaXa in vitro.
• El oxígeno atmosférico desencadena XCI en hESCs, imitando aspectos del desarrollo humano temprano.