トランスディフェリエンテーション. 連続的なヒストン改変活動は,トランスディフェリエンテーションの強さを決定する

Steven Zuryn¹, Arnaud Ahier¹, Manuela Portoso²

¹Department of Development and Stem Cells, Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, CNRS UMR 7104/INSERM U964, Université de Strasbourg, 67404 Illkirch CU Strasbourg, France.

Science (New York, N.Y.)

|August 16, 2014

まとめ

C. elegansにおける自然な細胞再プログラムには,ヒストン変容体JMJD-3.1とSet1.1が含まれています. これらのタンパク質は,異なった段階での表遺伝的変化の調整によって,堅固なトランスディフェレンシエーション (Td) を確保し, in vitro 再プログラムに並行します.

科学分野:

エピジェネティクスエピジェネティクス
発達生物学発達生物学とは
細胞生物学細胞生物学

背景:

体細胞の再プログラミングは,種によって自然に発生します.
頑丈な細胞変換メカニズムを理解することは,再生医療にとって極めて重要です.
Caenorhabditis elegansは,自然な細胞の可塑性を研究するためのモデルを提供します.

研究の目的:

C. elegans. の後腸細胞をモーターニューロンに強固な変異 (Td) を確保する分子メカニズムを調査する.
インヴァリアント細胞変換に関与する重要なエピジェネティックレギュレータを特定する.
自然Tdメカニズムとインビトロ細胞再プログラム戦略を比較する.

主な方法:

Td.を施した後継腸内細胞の単細胞解像度分析.
ヒストン修正酵素の役割,特にJMJD-3.1とSet1複合体の研究.
JMJD-3.1の核分解と転写因子との相互作用を追跡する.

主要な成果:

JMJD-3.1 (H3K27me3/me2デメチラーゼ) とSet1複合体 (H3K4メチルトランスフェラーゼ) は,後腸細胞から運動ニューロンTd.への不変性のために協力する.
ロバストTdには,離散的な段階に分割された段階的なヒストン改変活動が必要です.
JMJD-3.1の核分解と相特異の転写因子相互作用は,Tdの進行に極めて重要です.

結論:

JMJD-3.1とSet1を含む表遺伝的メカニズムは,強力な自然な細胞変異をオーケストラ化します.
段階的なヒストンの改変と制御されたタンパク質の分解は,効率的で不変の細胞運命変換を保証します.
発見は,自然と誘発された細胞再プログラムの両方を基盤とする保存された表遺伝的原理の洞察を提供します.

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Published on: May 17, 2016

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