山东大学Cell stem cell干细胞研究新成果

【字体: 时间:2012年08月06日 来源:生物通

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  来自山东大学医学院和密歇根大学的研究人员发表了题为“The Histone Acetyltransferase MOF Is a Key Regulator of the Embryonic Stem Cell Core Transcriptional Network”的研究论文,证实组蛋白乙酰转移酶MOF是胚胎干细胞核心转录网络的关键调控因子。相关成果发布在8月3日的Cell stem cell杂志上。

  

生物通报道  来自山东大学医学院和密歇根大学的研究人员发表了题为“The Histone Acetyltransferase MOF Is a Key Regulator of the Embryonic Stem Cell Core Transcriptional Network”的研究论文,证实组蛋白乙酰转移酶MOF是胚胎干细胞核心转录网络的关键调控因子。相关成果发布在8月3日的《细胞干细胞》(Cell stem cell)杂志上。

文章的通讯作者是密歇根大学的窦亚丽(Yali Dou, Ph.D.)博士,其早年毕业于北京大学医学院(Peking University Health Center),主要研究方向为表观遗传学,组蛋白质组学方面。来自山东大学医学院生物学研究所的李相芝(Xiangzhi Li)教授为文章的第一作者。其主要从事表观遗传学、干细胞自我更新与分化、小鼠的胚胎发育和器官形成、肿瘤发生发展的分子机制研究。

胚胎干细胞(embryonic stem cells, ES cells)是从囊胚期内细胞团(inner cell mass, ICM)分离得到的,在体外具有无限或较长期的自我更新能力,并能在特定的诱导条件下分化成各种组织特异性细胞。鉴于此种特性,ES细胞在临床上具有极其广阔的应用。

表观遗传调控,尤其是细胞核内染色体高级组织形式,是目前干细胞研究领域的前沿和热点问题。包括胚胎干细胞和诱导干细胞在内的多能干细胞能利用遗传学和表观遗传学的一种复杂网络,来维持自我更新和多向分化之间的精密平衡。

在这篇文章中,研究人员证实组蛋白乙酰转移酶Mof在维持ESC自我更新和多能性中发挥了至关重要的作用。Mof缺失ESCs失去了特征性形态、碱性磷酸酶(AP)染色和分化潜能。这些细胞的核心转录因子Nanog、Oct4和Sox2显示异常表达。值得注意的是,研究人员发现当Nanog过表达时可部分抑制无Mof 的ESCs表型,表明在ESCs 中Mof在功能上充当了Nanog 的上游调控因子。

利用全基因组染色质免疫沉淀-测序(ChIP-Seq)和转录组分析,研究人员进一步证实了Mof是ESC核心转录网络的一个必需元件,Mof主导了不同发育程序的基因。此外,Mof也是关键调控位点Wdr5招募和H3K4甲基化作用的必要条件,从而突显了在胚胎干细胞中各种染色质调控因子的复杂性相互关联。

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文摘要:

The Histone Acetyltransferase MOF Is a Key Regulator of the Embryonic Stem Cell Core Transcriptional Network

Pluripotent embryonic stem cells (ESCs) maintain self-renewal and the potential for rapid response to differentiation cues. Both ESC features are subject to epigenetic regulation. Here we show that the histone acetyltransferase Mof plays an essential role in the maintenance of ESC self-renewal and pluripotency. ESCs with Mof deletion lose characteristic morphology, alkaline phosphatase (AP) staining, and differentiation potential. They also have aberrant expression of the core transcription factors Nanog, Oct4, and Sox2. Importantly, the phenotypes of Mof null ESCs can be partially suppressed by Nanog overexpression, supporting the idea that Mof functions as an upstream regulator of Nanog in ESCs. Genome-wide ChIP-sequencing and transcriptome analyses further demonstrate that Mof is an integral component of the ESC core transcriptional network and that Mof primes genes for diverse developmental programs. Mof is also required for Wdr5 recruitment and H3K4 methylation at key regulatory loci, highlighting the complexity and interconnectivity of various chromatin regulators in ESCs.

作者简介:

李相芝

男,1973年6月生,博士,教授、博士生导师。

学习经历:
1997年毕业于中国农业大学动物医学院获学士学位,2002年毕业于日本熊本大学自然科学研究科获理学硕士学位,2007年毕业于日本千叶大学医学院获医学博士学位。

工作经历:
2011年8月至今,山东大学医学院细胞生物学研究所,齐鲁青年学者特聘教授;2007年至2011年,美国密歇根大学(University of Michigan)病理系,博士后研究员(Research Fellow);2002年至2007年,日本理化学研究所(RIKEN Research Center for Allergy and Immunology),JRA(RIKEN Junior Research Associates);1999年至2002年,日本国立水俁病研究所( National Institute for Minamata Disease),特别研究员;1997年至1999年,中国农业大学生物学院,实验员。

现研究方向:
表观遗传学、干细胞自我更新与分化、小鼠的胚胎发育和器官形成、肿瘤发生发展的分子机制研究

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