Cell Rep:研究揭示RNA分子對於胚胎幹細胞分化的重要性

2020-11-27 生物谷

2019年11月21日 訊 /生物谷BIOON/ --胚胎幹細胞（ESC）具有自我更新的雙重能力和分化的潛能，而兩者都需要受到嚴格的調節控制。在ESC分化過程中，幹細胞會發展為特殊的細胞類型，例如皮膚細胞，神經細胞，肌肉細胞等。雖然我們對ES細胞調控的理解主要在於轉錄和表觀遺傳差異等方面，但我們對轉錄後調控的作用仍知之甚少。

 

最近，丹麥的一個研究小組發現了由PolyA-tail eXosome Targeting'（PAXT）調控的核RNA水平升高以及Polycomb Repressive Complex 2（PRC2）調控的轉錄之間的關係。研究人員提出，過量的RNA會通過隔離DNA來阻礙PRC2的功能。他們的結果強調了核RNA水平穩態的重要性，並證明了大分子RNA調節染色質相關蛋白的能力。


（圖片來源Www.pixabay.com）

 

此前的研究中，Torben Heick Jensen實驗室發現了PAXT並將其表徵為銜接子複合體，該複合體將多聚腺苷酸化（pA +）RNA靶向核RNA外泌體以進行衰變。在包括鋅指蛋白ZFC3H1在內的PAXT水平下降之後，細胞就會穩定並積累pA + RNA。這為研究細胞核中過量pA + RNA的作用提供了方法。

 

有趣的是，在小鼠ESC中使用CRISPR / Cas9去除PAXT的組分「ZFC3H1「後，細胞的分化能力遭到了破壞。高通量測序分析顯示Zfc3h1-/-敲除ES細胞顯示出分化相關RNA的表達增加，而這些表達通常被PRC2複合物沉默。進一步研究表明，由於Zfc3h1-/-KO導致RNA過量結合，PRC2複合物的功能和穩定性受到損害。總之，這突出了通過保持RNA衰變以維持核轉錄組穩定的重要性，以防止由於RNA積累而產生脫靶效應。

 

這些發現是奧爾胡斯大學分子生物學和遺傳學系的Torben Heick Jensen實驗室與哥本哈根大學生物技術研究與創新中心的Kristian Helin實驗室之間的合作完成的。 （生物谷Bioon.com）




原始出處：William Garland, Itys Comet, Mengjun Wu, Aliaksandra Radzisheuskaya, Leonor Rib, Kristoffer Vitting-Seerup, Marta Lloret-Llinares, Albin Sandelin, Kristian Helin, Torben Heick Jensen. A Functional Link between Nuclear RNA Decay and Transcriptional Control Mediated by the Polycomb Repressive Complex 2. Cell Reports, 2019; 29 (7): 1800 DOI: 10.1016/j.celrep.2019.10.011

相關焦點

  • 上海生科院揭示決定人胚胎幹細胞神經分化的分子機制
    上海生科院揭示決定人胚胎幹細胞神經分化的分子機制 2017-10-26 上海生命科學研究院 該研究根據人胚胎幹細胞（human embryonic stem cells，hESCs）基因組表達的動態變化，將hESCs神經分化過程劃分為五個重要階段（modules），並找到了決定hESCs神經分化過程的關鍵階段以及核心決定因子。　　在人胚胎發育的過程中，神經外胚層的出現發生在受孕第三周的末期。
  • Cell Stem Cell | 蘇大張文勝組揭示小鼠胚胎幹細胞三胚層分化調控機制
    該研究結果揭示了小鼠胚胎幹細胞ESC分化期間特定BAF和PRC2亞基的不同機製作用。胚胎幹細胞（ESCs）能夠自我更新和分化成身體的所有細胞類型，這是由關鍵因子，包括轉錄因子（TF），多聚複合物，microRNA和組蛋白修飾物調控的。
  • Cell Stem Cell背靠背|揭開細胞表面張力與幹細胞分化的秘密
    為了探究形狀、機械力和命運之間的相互作用，近日，德國歐洲分子生物學實驗室Alba Diz-Munoz研究組發文題為Cell Surface Mechanics Gate Embryonic Stem Cell Differentiation，利用生物物理方法對幹細胞分化過程中細胞表面力學的作用進行了研究。
  • 上海生科院揭示組蛋白乙醯化在人胚胎幹細胞神經分化中的不同功能
    上海生科院揭示組蛋白乙醯化在人胚胎幹細胞神經分化中的不同功能 2014-12-26 上海生命科學研究院 　　12月17日，國際學術期刊The Journal of Biological Chemistry 在線發表了中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所景乃禾研究組的一項工作，研究人員利用人胚胎幹細胞體外神經分化作為研究模型，發現H3K9乙醯化在從多能性的人胚胎幹細胞分化到神經幹細胞過程中呈現一個先降低後升高的動態變化過程
  • 微重力胚胎幹細胞定向分化一大步 太空移民一小步
    本次天舟一號上搭載的實驗之一，清華大學紀家葵團隊負責的「太空微重力環境下定向分化人類胚胎幹細胞為生殖細胞」實驗，意義正在於此。幹細胞、胚胎幹細胞、生殖細胞以及分化機制這一個實驗名稱中，就出現了幾種細胞。我們可以看一下，人類胚胎幹細胞、生殖細胞，都是什麼。
  • Cell Rep:科學家首次揭示胚胎細胞早期發育階段的奧秘
    在世界各地，科學家們都在試圖破解謎團描述受精卵到底是如何發育成為健康生物的，以便能夠深入理解機體全能幹細胞的詳細分化過程，當然了，這對於理解一些先天性疾病和胎兒畸形的發病機制，以及利用幹細胞來治療相應疾病的新型療法都至關重要。
  • Science:美學者揭示胚胎幹細胞有類似受精卵發育潛能
    2017年1月12日，國際頂尖學術期刊《Science》雜誌上在線發表了美國加州大學伯克利分校何琳教授研究團隊的一篇研究論文，研究報導移除一種名叫miR-34a的微RNA，成功讓老鼠胚胎幹細胞表現出類似受精卵的發育特性，能夠成功分化成胚胎組織和胚胎外組織。
  • Stem cell reports:科學家發現胚胎幹細胞向血管細胞分化的開關分子
    2015年7月1日訊 /生物谷BIOON/ --近日，來自美國的科學家發現了驅動胚胎幹細胞向內皮細胞成熟分化的一條分子機制，內皮細胞是可以形成血管的一類細胞，通過這一機制了解該分化過程對於幫助科學家們有效地將幹細胞誘導為內皮細胞用於組織修復具有重要意義
  • Journal of Cell Biology:上海生科院在視網膜幹細胞胚胎起源研究...
    《視網膜成體幹細胞胚胎起源雙潛能細胞》的研究論文，該研究由中國科學院上海生命科學研究院神經科學研究所、腦科學與智能技術卓越創新中心何杰研究組完成。該研究採用基於彩虹魚克隆分析，在單細胞水平上揭示了視網膜幹細胞在視網膜睫狀邊緣區的準確定位；同時在邊緣區中發現一類目前尚未報導的靜息態細胞。此外，此研究採用原位細胞譜系追蹤，闡述了視網膜幹細胞胚胎發育的精確細胞譜系，從而揭示視網膜幹細胞起源於視泡 (optic vesicle)中間層上皮細胞中的一群雙潛能細胞。
  • 細胞表面力學調控胚胎幹細胞的分化
    細胞表面力學調控胚胎幹細胞的分化 作者：小柯機器人 發布時間：2020/11/19 13:12:01 德國歐洲分子生物學實驗室Alba Diz-Muoz小組發現，細胞表面力學調控胚胎幹細胞的分化
  • 微重力環境下胚胎幹細胞定向分化的一大步 太空移民的一小步
    本次天舟一號上搭載的實驗之一，清華大學紀家葵團隊負責的「太空微重力環境下定向分化人類胚胎幹細胞為生殖細胞」實驗，意義正在於此。    幹細胞、胚胎幹細胞、生殖細胞以及分化機制    這一個實驗名稱中，就出現了幾種細胞。我們可以看一下，人類胚胎幹細胞、生殖細胞，都是什麼。
  • Mol Cell:影響胚胎幹細胞分化的關鍵蛋白質
    2014年6月11日 訊 /生物谷BIOON/ --蛋白質主要負責細胞的大部分功能，但其就像在一個擁擠晚會上的客人一樣，有時候其也會在複雜的細胞網絡中進行短暫地相互作用，因此其就不能確定哪些特殊反應是重要的。
  • 世界首例人胚胎幹細胞分化功能細胞治療半月板損傷
    2019年1月9日，世界首例人胚胎幹細胞分化功能細胞治療半月板損傷在華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院目前，臨床上對於半月板損傷的治療主要有兩種方法：急性期主要為長腿石膏託固定，慢性期主要為膝關節鏡下手術和半月板切除。因為半月板的血供不足等因素，半月板的自我修復能力較差，從而影響手術療效。幹細胞是一種具有自我更新和多向分化潛能的細胞群體，近年來受到學者們的廣泛關注。
  • Cell Stem Cell:發現一種新的中間胚胎幹細胞類型,有望開發新的...
    2020年12月8日訊/生物谷BIOON/---在一項新的研究中，來自美國德克薩斯大學西南醫學中心、加州大學戴維斯分校、中國五邑大學、江門大健康國際創新研究院、深圳華大基因研究院和中山大學附屬第一醫院等研究機構的研究人員從多種物種中獲得一種新的「中間（intermediate）」胚胎幹細胞類型，它可以在培養皿中產生嵌合體，並產生精子和卵子的前體細胞
  • PLoS Genet:科學家揭示兼性幹細胞的分子特性
    ，來自巴塞隆納生物醫學研究院（IRB）等機構的研究人員通過研究發現，兩種分子信號的結合或可幫助確定哪種已經分化的細胞可以重新獲得幹細胞特性。Djabrayan表示，我們鑑別出了兩種分子信號，同時還發現了特殊的通路可以促進組織中的細胞形成幹細胞，該研究為揭示細胞如何分化以及兼性幹細胞被激活的機制提供了一定線索；如今科學家們在人類組織和器官中鑑別出了越來越多的兼性幹細胞，但他們並不清楚這些幹細胞和標準幹細胞為何在形態上為何並不相同；兼性幹細胞的存在就揭示了許多分化的細胞可以繼續獲得較大的可塑性，並且對壓力環境產生反應，比如傷口中或者是耗盡組織的再生
  • 復旦大學研究團隊揭示人胚胎幹細胞自我更新和分化的新機制
    人民網上海3月15日電 （記者 姜泓冰）近日，復旦大學基礎醫學院孟丹研究組與復旦大學附屬中山醫院張書寧副主任醫師合作揭示了人胚胎幹細胞自我更新和分化的新機制。3月13日，研究成果以《Bach1調控人胚胎幹細胞自我更新並抑制幹細胞向中胚層和內胚層的分化》為題在線發表於《科學進展》（Science Advances）。該研究首次揭示了一種關鍵的轉錄因子Bach1在調控人胚胎幹細胞自我更新和分化中的重要作用及作用機制，可能為開發幹細胞治療人類疾病的新療法提供新思路。
  • Nature | 胚胎幹細胞懸浮培養首次構建體外類囊胚
    隨後胚胎植入子宮壁，誘導子宮內膜蛻膜化（decidualization）預示著成功著床（implantation）。著床後胚胎通過原腸作用形成外胚層/內胚層和中胚層，不同胚層細胞相互作用，為胚胎形成結構複雜的器官奠定基礎。複雜的生命歷程有著複雜的分子調節機制，為了研究這些複雜的科學問題， 科研人員研發了 體外培養體系 。
  • 中國學者揭示人胚胎幹細胞自我更新和分化的新機制
    Bach1維持人胚胎幹細胞自我更新並抑制幹細胞向中胚層和內胚層分化的機製圖。校方提供中新網上海3月14日電 (記者 陳靜)復旦大學14日披露，該校基礎醫學院孟丹研究組與復旦大學附屬中山醫院張書寧副主任醫師合作，揭示了人胚胎幹細胞自我更新和分化的新機制。
  • Cell Stem Cell:一種關鍵的轉錄因子或能促進幹細胞分化形成心血管...
    2018年8月19日 訊 /生物谷BIOON/ --在很多研究中，研究人員都想發現一種單一的轉錄因子來誘導中胚層的形成，中胚層是胚胎發育的早期階段，如果沒有來自其它細胞蛋白的幫助，研究人員或許就無法誘導中胚層的形成。
  • Cell Stem Cell:幹細胞分化和早期胚胎發育中的關鍵調控信號通路
    近日來自上海交通大學醫學院、中科院上海生命科學研究院的研究人員在新研究中證實Calcineurin-NFAT信號通路在胚胎幹細胞及胚胎的早期譜系分化中發揮精密調控作用，相關論文於2011年1月7日在線發表在Cell出版社旗下的Cell Stem Cell雜誌上。