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人诱导多能干细胞重编程过程中长链非编码RNA的差异表达研究
目的：探讨人诱导多能干细胞重编程过程中长链非编码RNA（lncRNA）的表达改变及其作用。方法利用Agilent Human lncRNA（4×180K）芯片检测人体细胞、诱导多能干细胞以及胚胎干细胞中lncRNA的表达情况。通过数据分析比较人体细胞诱导为多能干细胞后lncRNA的差异表达，筛选出在重编程过程中可能发挥作用的lncRNA。结果人诱导多能干细胞lncRNA表达谱类似于胚胎干细胞而与体细胞不同。通过聚类分析发现诱导多能干细胞与体细胞之间有3156个差异表达lncRNA。通过生物学分析发现人体细胞诱导为多能干细胞重编程过程中有222个差异表达的lncRNA。结论 lncRNA在人诱导多能干细胞重编程过程中可能发挥着重要的作用。
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家畜体细胞克隆中核重编程机理研究进展
体细胞克隆在绵羊、山羊、牛、猪等家畜中获得了成功,但目前的克隆效率非常低.克隆效率低使家畜体细胞克隆技术在畜牧业生产及其他领域的应用受到极大的限制,问题的根源在于对体细胞克隆中核重编程的分子机理缺乏了解.供体细胞核移入去核的卵母细胞后,必须经过后成表观遗传修饰的重编程,从而恢复供体细胞核的全能性,才能保证重构胚的正常发育及个体的正常生长.本文从移植核的重构、DNA甲基化总体改变、组蛋白修饰、X染色体失活、端粒长度和端粒酶活性恢复、印迹基因及其他与发育相关基因的表达及核重编程的影响因素等几个方面探讨了体细胞克隆中的核重编程机理,为克隆效率提高的方法研究提供理论依据.
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诱导性多能干细胞的研究进展
诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPSC)是通过将几个特定的转录因子导入分化的体细胞以诱导体细胞重编程而获得的可不断自我更新且具有多向分化潜能的多能干细胞.如同胚胎干细胞,iPSC仍维持未分化状态,可分化为3个胚层来源的所有细胞以参与机体所有组织和器官的形成.这项技术避免了干细胞研究领域的免疫排斥和伦理道德问题,同时为特异性疾病的研究提供了强有力的工具.因此,iPSC研究不仅具有重要的理论研究意义,而且在再生医学及药物筛选与评价方面具有很好的应用价值.
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表观遗传修饰剂对重构胚发育的影响
自从"Dolly"绵羊克隆成功后,先后有哺乳动物鼠、猪、牛、狗、马等克隆成功的报道,但目前哺乳动物体细胞核移植成功率仍很低,其主要与卵母细胞对供体核的不完全重编程有关.核重编程主要表现为供体核基因的表观遗传改变并指导重构胚胎的正常发育.在核移植过程中,体细胞(供核细胞)携带着其组织所特有的表观遗传修饰标志,这种标志在核重编程中必须被清除.去除供核细胞先前的表观遗传标志能够提高重构胚的体外发育率[1].在核重编程中假如表观遗传修饰标志清除或重建失败,将导致重构胚全能性消失、从而影响后期分化和发育[2].核移植后供体细胞核的重新程序化是否完全是成功产生克隆动物的先决条件[3].表观遗传修饰主要包括3个方面:DNA甲基化,RNA相关性沉寂和组蛋白翻译后修饰,其中DNA甲基化和组蛋白乙酰化在体细胞核移植中研究较多.DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达;组蛋白乙酰化与基因活化以及DNA复制相关,组蛋白的去乙酰化和基因的失活相关.在体细胞克隆过程中加入适量的表观遗传修饰剂,干预DNA甲基化和组蛋白乙酰化过程,将有可能影响重构胚的体内外发育.
