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Methods of Nuclear Reprogramming

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Nuclear reprogramming is a process of transforming one cell type into an unrelated cell type by epigenetic changes that alter the cell’s original gene expression pattern. Such epigenetic changes force cells to express a different set of genes, which play a significant role in inducing transformation into other cell types. Nuclear reprogramming offers applications in reproductive cloning for livestock propagation and regenerative medicine — developing patient-specific cells for...
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Nuclear reprogramming is the process of switching gene expression of one cell type to that of another cell type, usually from a differentiated cell state to an undifferentiated cell state. Differentiation occurs during processes such as development and morphogenesis, tissue regeneration, and malignancy. Cells can also be artificially induced to reprogram their gene expression by techniques such as nuclear transfer, induced pluripotency, and cell fusion. Such techniques have many applications in...
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Somatic to iPS Cell Reprogramming

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Reprogramming alters the gene expression in somatic cells, transforming them into induced pluripotent stem (iPS) cells over several generations. Scientists can reprogram cells by introducing genes for four transcription factors—Oct4, Sox2, Klf4, and c-Myc (OSKM) by viral or non-viral methods. These factors are also known as Yamanaka factors after Shinya Yamanaka, who first generated iPS cells using mouse skin cells. Yamanaka was awarded the Nobel Prize in Physiology or Medicine in 2012...
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Eunju Kang1, Guangming Wu2, Hong Ma1

  • 1Division of Reproductive and Developmental Sciences, Oregon National Primate Research Center, Oregon Health & Science University, Beaverton, Oregon 97006, USA.

Nature
|March 28, 2014
PubMed
Resumen

La clonación eficiente de mamíferos es posible utilizando el citoplasma interfásico de embriones de dos células, especialmente cuando las etapas del ciclo celular están sincronizadas. Este avance en la transferencia de núcleos de células somáticas (SCNT) ofrece nuevas vías para la medicina regenerativa.

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Área de la Ciencia:

  • Biología Reproductiva Biología Reproductiva.
  • Biología del desarrollo Biología del desarrollo.
  • Ciencia de la célula madre Ciencia de la célula madre.

Sus antecedentes:

  • La transferencia nuclear de células somáticas (SCNT) se basa en factores de reprogramación en el citoplasma del ovocito.
  • Se cree que estos factores disminuyen después de la fertilización, lo que hace que el citoplasma cigótico sea menos efectivo para la reprogramación.
  • Investigaciones anteriores sugirieron que el citoplasma de la metafase es crucial, mientras que el citoplasma de la interfase es inactivo.

Objetivo del estudio:

  • Investigar la actividad de reprogramación en el citoplasma de los embriones de ratón de interfase de dos células (I2C).
  • Determinar si la sincronización del ciclo celular es crítica para el éxito de la SCNT utilizando citoplasma interfásico.
  • Explorar el potencial del citoplasma I2C para la generación de células madre embrionarias y descendencia viva.

Principales métodos:

  • Documentados candidatos a factores de reprogramación en cigotos intactos y enucleados y embriones de dos células.
  • Embriones SCNT reconstruidos utilizando varios núcleos celulares de donantes y citoplasma I2C sincronizado.
  • Se transfirieron embriones clonados a hembras receptoras para evaluar el potencial de desarrollo y el nacimiento vivo.

Principales resultados:

  • La enucleación no fue la causa de la falla de reprogramación en el citoplasma interfásico.
  • Los embriones SCNT reconstruidos con citoplasma I2C sincronizado se desarrollaron en blastocistos y células ES.
  • Los embriones clonados produjeron descendencia viva, demostrando una reprogramación eficiente y un potencial de desarrollo.

Conclusiones:

  • El citoplasma de los embriones de interfase de dos células soporta una reprogramación eficiente a través de la SCNT.
  • La sincronización del ciclo celular entre el núcleo donante y el citoplasma receptor es el factor clave para el éxito.
  • La utilización del citoplasma interfásico en SCNT puede facilitar la generación de células humanas ES autólogas para la medicina regenerativa.