暂时的天真重编程可以在功能和表观遗传上纠正hiPS细胞
Sam Buckberry1,2,3,4, Xiaodong Liu5,6,7,8,9,10,11, Daniel Poppe1,2
1Harry Perkins Institute of Medical Research, QEII Medical Centre and Centre for Medical Research, The University of Western Australia, Perth, Western Australia, Australia.
暂时无效治疗 (TNT) 重编程纠正人类诱导多能干细胞 (hiPS细胞) 的表观遗传记忆和异常,使它们更像人类胚胎干细胞 (hES细胞). 这种新方法提高了生物医学应用的hiPS细胞分化.
科学领域:
- 表观遗传学
- 干细胞生物学
- 重编程技术
背景情况:
- 人类诱导多能干细胞 (hiPS细胞) 经历显著的表观基因组变化,但与人类胚胎干细胞 (hES细胞) 保持差异.
- 这些表观遗传差异,包括记忆和异常,影响hiPS细胞功能,其潜在机制在很大程度上未知.
研究的目的:
- 在hiPS细胞重编程期间表观遗传差异的出现和持续的特征.
- 开发一种新的重编程策略,模拟胚胎表观遗传重置并纠正hiPS细胞表观遗传缺陷.
主要方法:
- 在原始和纯粹的重编程过程中对全基因组DNA进行甲基化分析.
- 开发和应用一个暂时无效处理 (TNT) 重编程策略.
- 同源系统分析以评估表观遗传纠正和功能结果.
主要成果:
- 重编程诱导的表观遗传异常发生在重编程的中期; DNA 脱甲基化在初始重编程中开始.
- 通过TNT重编程,细胞的来源依赖性抑制色素 (H3K9me3,拉米-B1,CpH甲基化) 被重新配置为类似hES细胞的状态.
- 与传统的hiPS细胞相比,TNT重编程的hiPS细胞表现出更正的可转移元素表达,改善的基因表达和增强的分化效率.
结论:
- TNT重编程有效地纠正表观遗传记忆和异常,产生与hES细胞分子和功能相似的hiPS细胞.
- 这种策略不会破坏基因组印记,并改善各种细胞类型的分化.
- TNT重编程为生物医学和治疗应用提供了一个潜在的新标准,也是研究表观遗传记忆的工具.
更多相关视频
09:07Chemical Reversion of Conventional Human Pluripotent Stem Cells to a Naïve-like State with Improved Multilineage Differentiation Potency
Published on: June 10, 2018
10:47Efficient Derivation of Human Neuronal Progenitors and Neurons from Pluripotent Human Embryonic Stem Cells with Small Molecule Induction
Published on: October 28, 2011
相关概念视频
Somatic to iPS Cell Reprogramming
Chromatin Modification in iPS Cells
Compact chromatin makes reprogramming difficult. Enzymes, such as histone demethylases and acetyltransferases, are often added during reprogramming to loosen the chromatin, making the DNA more accessible to transcription factors. Molecules that inhibit histone...
Methods of Nuclear Reprogramming
Introduction to Nuclear Reprogramming
Forced Transdifferentiation
Artificial...
iPS Cell Differentiation
