著名学者:LncRNA控制造血干细胞功能

【字体: 时间:2015年03月17日 来源:生物通

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  近期,来自贝勒医学院的一个研究小组,确定了富集在小鼠造血干细胞(HSCs)中的159个未注释lncRNA(LncHSCs),其中两个lncRNA的敲除可影响HSC的自我更新和分化。相关研究结果发表在Cell旗下子刊《Cell Stem Cell》。

  

生物通报道:近期,来自贝勒医学院的一个研究小组,确定了富集在小鼠造血干细胞(HSCs)中的159个未注释lncRNA(LncHSCs),其中两个lncRNA的敲除可影响HSC的自我更新和分化。相关研究结果发表在Cell旗下子刊《Cell Stem Cell》。延伸阅读:中美学者JBC解析lncRNA在EMT中的作用

本文通讯作者分别为贝勒医学院的Margaret A. Goodell和李蔚教授。Margaret A. Goodell教授自1997年以来一直任教于贝勒医学院细胞和基因治疗中心、儿科、分子与人类遗传学系和免疫学系。在2004年和2010年,她获得DeBakey Award;2006年,白血病和淋巴瘤协会授予她Stohlman学者奖;2011年获得Edith and Peter O’Donnell Award in Medicine;2012年美国血液学会授予她Damashek Award。Goodell教授现任国际实验血液学学会主席,曾是国际干细胞研究学会董事会成员,并曾担任美国血液学会干细胞与再生医学委员会主席。她是Blood杂志的副主编,Cell Stem Cell和PLoS Biology杂志的编委,并为多个期刊和基金担任评审专家。Goodell教授的主要科学贡献在于报道了分离干细胞中广泛应用的“侧群”(Side Population)的方法,她目前的研究主要集中于造血干细胞调节机制,以及恶性血液病发生的基本机制。

本文另一共同通讯作者李蔚教授于2003年获中科院生物物理所博士学位(导师陈润生院士),研究生期间作为中国新一代年轻人的佼佼者曾被中国青年报、CNN 和纽约时报等中外媒体以整版的篇幅报道。2000至2004 在华大基因研究中心(现为中科院北京基因组研究所)任生物信息部门负责人。2004至2007 年,在美国哈佛大学和 Dana-Farber 癌症研究所从事博士后研究。2007 年底赴贝勒医学院任职,并在短时间内作为 Co-PI 成功申请到总共 700 万美元经费建立了表观遗传组生信息中心。2009 年被同济大学聘为生物信息海外团队教授。李蔚教授的研究工作重点在基因组信息学、表观调控机理以及癌症和精神性疾病的分子机制。他总共发表 SCI 论文 50 余篇(包括 Nature、 Science、Cell、Nature Genetics、PNAS、Genome Research 等)。

造血干细胞(HSCs)具有独特的基因表达程序,可执行干细胞的身份确定和调节细胞谱系定型。长非编码RNA(lncRNAs)已经成为基因表达和细胞命运决定的重要调节因子,然而它们在造血干细胞中的功能尚不清楚。

在这项研究中,研究人员通过深度测序描述了纯化造血干细胞的转录组,并鉴定了323个未加注释的lncRNAs。通过在已分化的细胞谱系中比较它们的表达,发现有159个lncRNAs富集在造血干细胞中,其中一些可能是HSC特异性的(lnchscs)。这些lncRNA基因与蛋白编码基因具有相同的表观遗传特征,包括通过DNA甲基化调控表达,敲除掉两个lncHSCs——lncHSC-1和lncHSC-2,对HSC自我更新和谱系决定具有不同的影响。

该研究小组精确找出了其中一个候选lncRNA的基因组结合位点,并发现了关键造血转录因子结合位点的富集,特别是E2A。总而言之,这些结果表明,lncRNAs对调节造血干细胞起着重要的作用,从而为控制HSC功能的遗传通路提供了更多的层面。

(生物通:王英)

生物通推荐原文摘要:
Long Non-Coding RNAs Control Hematopoietic Stem Cell Function
Summary: Hematopoietic stem cells (HSCs) possess unique gene expression programs that enforce their identity and regulate lineage commitment. Long non-coding RNAs (lncRNAs) have emerged as important regulators of gene expression and cell fate decisions, although their functions in HSCs are unclear. Here we profiled the transcriptome of purified HSCs by deep sequencing and identified 323 unannotated lncRNAs. Comparing their expression in differentiated lineages revealed 159 lncRNAs enriched in HSCs, some of which are likely HSC specific (LncHSCs). These lncRNA genes share epigenetic features with protein-coding genes, including regulated expression via DNA methylation, and knocking down two LncHSCs revealed distinct effects on HSC self-renewal and lineage commitment. We mapped the genomic binding sites of one of these candidates and found enrichment for key hematopoietic transcription factor binding sites, especially E2A. Together, these results demonstrate that lncRNAs play important roles in regulating HSCs, providing an additional layer to the genetic circuitry controlling HSC function.


 

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