Анатомия и физиология: текущие исследования
Открытый доступ

Абстрактный

Динамика глобального ремоделирования хроматина имеет решающее значение для отслеживания нормальной плюрипотентности эмбриональных стволовых клеток человека

Сюэцзюнь Х. Парсонс

Плюрипотентные эмбриональные стволовые клетки человека (hESC) обладают неограниченной способностью к долгосрочному стабильному недифференцированному росту в культуре и неограниченной способностью к развитию. Упаковка эукариотического генома в хроматин обеспечивает структурный контроль более высокого порядка над поддержанием пластичности стволовых клеток и направлением дифференциации. Недавно мы сообщили о создании определенной системы культивирования для поддержания плюрипотентности эпибласта hESC, служащей платформой для получения de novo клинически пригодных hESC и эффективного направления таких hESC равномерно к функциональным линиям. Чтобы раскрыть эпигенетический механизм поддержания плюрипотентности эпибласта hESC, в этом исследовании была изучена глобальная динамика хроматина в плюрипотентных hESC, поддерживаемых в определенной культуре. Это исследование показывает, что геномная пластичность плюрипотентных hESC обеспечивается ацетилированным глобально активным хроматином, поддерживаемым Oct-4. Плюрипотентность эмбриональных стволовых клеток человека, демонстрирующих нормальное стабильное расширение, связана с высокими уровнями экспрессии и ядерной локализацией активных факторов ремоделирования хроматина, которые включают ацетилированные гистоны H3 и H4, Brg-1, hSNF2H, HAT p300 и HDAC1; слабой экспрессией или цитоплазматической локализацией репрессивных факторов ремоделирования хроматина, которые участвуют в транскрипционном подавлении; и остаточным метилированием H3 K9. Динамическая прогрессия от ацетилированного к транзиторному гиперацетилированному и гипоацетилированному состояниям хроматина коррелирует с дифференцировкой эмбриональных стволовых клеток человека, связанной с потерей Oct4. Интерференция РНК, направленная против Oct-4, и анализ ингибиторов HDAC подтверждают эту ключевую связь между динамикой хроматина и дифференцировкой эмбриональных стволовых клеток человека. Эти результаты раскрывают эпигенетический механизм размещения глобальной динамики хроматина в качестве центральной для отслеживания нормальной плюрипотентности и прогрессирования линии эмбриональных стволовых клеток человека.