通过 Nanog 的等位调节来控制基态多能性
Yusuke Miyanari1, Maria-Elena Torres-Padilla
1Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, CNRS/INSERM U964, Université de Strasbourg, F-67404 Illkirch, Cité Universitaire de Strasbourg, France.
纳诺格基因在早期胚胎中仅从一个染色体表达,切换到两个染色体以获得充分的多能性. 这种基因调节对于哺乳动物胚胎的适当发育和重编程至关重要.
科学领域:
- 发育生物学 发展生物学
- 表观遗传学 在表观遗传学中,表观遗传学是指表观遗传学.
- 干细胞生物学 干细胞生物学
背景情况:
- 多能性建立涉及全基因组重编程和关键基因的激活,如Nanog和Oct4.
- 在哺乳动物植入前发育过程中,调节Nanog和Oct4表达的机制在体内尚不清楚.
研究的目的:
- 在哺乳动物早期发育过程中调查Nanog和Oct4的体内等位体表达模式.
- 阐明 Nanog 基表达在建立多能性的调节机制和功能意义.
主要方法:
- 在植入前胚胎和胚胎干细胞中分析Nanog和Oct4等位基因表达.
- 活细胞成像纳米记者细胞观察等位基切换.
- 研究调节途径,包括FGF/ERK信号和染色质修饰.
- 对发展缺陷的纳米异胞胚胎细胞的评估.
主要成果:
- 在早期胚胎中,纳诺格表现出单基表达,在过渡到天真多能性的过程中切换到双基表达.
- 胚胎干细胞在LIF/血清中表现出单基纳诺基表达,但在2i条件下表现出双基表达.
- 纳诺格的等位体表达受FGF/ERK信号调节,涉及染色体变化,独立于DNA甲基化.
- 纳米异胞芽细胞体表现出内部细胞质量发育受损和延迟原始内皮形成.
结论:
- 纳诺格的基表达是控制哺乳动物发育过程中多能性因子剂量的关键调节机制.
- 在染色体水平上严格调节Nanog剂量对于获得基态多能性至关重要.
- 这项研究揭示了基表达在调节体内重编程和多能性的意想不到的作用.
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