Журнал исследований и терапии стволовых клеток

Абстрактный

Регуляция транскрипции человеческого NANOG альтернативными промоторами в эмбриональных стволовых клетках

Сатьябрата Дас, Снехалата Йена, Ын-Ми Ким, Николас Завазава и Дана Н. Левассер

Введение : Потенциал плюрипотентных стволовых клеток для использования в клеточной терапии зависит от всестороннего понимания молекулярных механизмов, лежащих в основе их уникальной способности специфицировать клетки всех зародышевых слоев, подвергаясь неограниченному самообновлению. Альтернативный сплайсинг и альтернативный выбор промотора способствуют этому механизму, увеличивая количество транскриптов, генерируемых из одного локуса гена, и, таким образом, обеспечивая экспрессию новых вариантов белка, которые могут отличаться по своей биологической роли. Гомеодомен-содержащий фактор транскрипции NANOG играет решающую роль в поддержании плюрипотентности эмбриональных стволовых клеток (ЭСК). Поэтому необходимо тщательное понимание транскрипционной регуляции локуса NANOG в ЭСК.

Методы: Регуляторные следы и уровни транскрипции были идентифицированы для NANOG в эмбриональных стволовых клетках человека на основе данных, полученных с использованием высокопроизводительных методологий секвенирования. Количественная ПЦР в реальном времени после обратной транскрипции РНК, выделенной из человеческих ESC, использовалась для проверки экспрессии транскриптов из области, которая простирается выше аннотированного начала транскрипции NANOG. Идентификация и характеристика промотора были выполнены с использованием репортера промотора и анализов сдвига электрофоретической подвижности.

Результаты: Транскрипционно активная маркировка хроматина и обогащение сайта связывания транскрипционных факторов наблюдались
в области выше известного места начала транскрипции в NANOG. Экспрессия новых транскриптов из этой транскрипционно активной области подтвердила существование альтернативного сплайсинга NANOG в человеческих ESC. Мы идентифицировали альтернативный промотор NANOG значительной силы в этой области выше по течению. Мы также обнаружили, что NANOG саморегулирует свою экспрессию, связываясь со своим проксимальным нижестоящим промотором.

Заключение: Наше исследование выявляет новую экспрессию транскрипта из NANOG в человеческих ESC, указывая на то, что
альтернативный сплайсинг увеличивает разнообразие транскриптов, происходящих из локуса NANOG, и что эти транскрипты экспрессируются альтернативным промотором. Альтернативный сплайсинг и альтернативное использование промотора совместно регулируют NANOG, обеспечивая его функцию в поддержании эмбриональных стволовых клеток.