القای به واسطه miR-302 سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs): مکانیسم های متعدد بازبرنامه ریزی سینرژیک
تاریخ انتشار: دوشنبه 07 اسفند 1396
| امتیاز:
پرتوانی ویژگی منحصربفردی از سلول های بنیادی جنینی(ESCs) را ارائه می کند. برای تولید سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs) شبه سلول های بنیادی جنینی(ESC) مشتق از سلول های سوماتیک، ژنوم سلولی باید ریست شده و برای بیان ترانسکریپتوم خاص ESCها بازبرنامه ریزی شود. مطالعات بی شماری نشانداده اند که دمتیلاسیون DNA ژنومی برای بازبرنامه ریزی اپی ژنتیکی هسته سلول های سوماتیک برای تشکیل iPSCها ضروری هستند، اما هنوز هم مکانیسم موجود به میزان زیادی ناشناخته مانده است. در ESCها، فرایند بازبرنامه ریزی از دو مرحله حیاتی می کذرد: خط زایا و دمتیلاسیون زیگوتی(تخم)، که هر دوی آن ها جایگاه های متیلاسیون DNA ژنومی را پاک کرده و بنابراین اجازه می دهند که الگوهای مختلف بیان ژن به مرحله پرتوانی ریست شوند. اخیرا مشخص شده است، miR-302، یک میکروRNAی خاص سلول های بنیادی جنینی نقش حیاتی را در چهار بعد این مکانیسم بازبرنامه ریزی بازی می کنند 1) شروع دمتیلاسیون کلی DNA ژنومی 2) فعال سازی بیان ژن های خاص ESC 3) مهار سیگنال های تکوینی 4) مهار تومورزایی سلول های بنیادی. در این مطالعه، ما عملکرد miR-302 را در این چهار بعد بازبرنامه ریزی خلاصه خواهیم کرد و بحث می کنیم که این یافته های چگونه کارایی و ایمنی تکنولوژی iPSCهای موجود را بهبود می بخشند.
Methods Mol Biol. 2018;1733:283-304. doi: 10.1007/978-1-4939-7601-0_23.
The miR-302-Mediated Induction of Pluripotent Stem Cells (iPSC): Multiple Synergistic Reprogramming Mechanisms.
Ying SY1, Fang W2, Lin SL3.
Abstract
Pluripotency represents a unique feature of embryonic stem cells (ESCs). To generate ESC-like-induced pluripotent stem cells (iPSCs) derived from somatic cells, the cell genome needs to be reset and reprogrammed to express the ESC-specific transcriptome. Numerous studies have shown that genomic DNA demethylation is required for epigenetic reprogramming of somatic cell nuclei to form iPSCs; yet, the mechanism remains largely unclear. In ESCs, the reprogramming process goes through two critical stages: germline and zygotic demethylation, both of which erase genomic DNA methylation sites and hence allow for different gene expression patterns to be reset into a pluripotent state. Recently, miR-302, an ESC-specific microRNA (miRNA), was found to play an essential role in four aspects of this reprogramming mechanism-(1) initiating global genomic DNA demethylation, (2) activating ESC-specific gene expression, (3) inhibiting developmental signaling, and (4) preventing stem cell tumorigenicity. In this review, we will summarize miR-302 functions in all four reprogramming aspects and further discuss how these findings may improve the efficiency and safety of the current iPSC technology.
PMID: 29435941