Pluripotency factors in embryonic stem cells regulate differentiation into germ layers.
Pluripotency factors in embryonic stem cells regulate differentiation into germ layers.
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DOI：
10.1016/j.cell.2011.05.017
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发表时间：
2011-06-10
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Ramanathan S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Thomson M;Liu SJ;Zou LN;Smith Z;Meissner A;Ramanathan S
细胞命运决定对于发育至关重要，但我们不知道细胞如何在不同的命运之间进行选择。在这里，我们询问小鼠胚胎干 (ES) 细胞如何离开多能状态并在胚层命运之间进行选择。通过分析谱系选择过程中维持多能状态的转录回路的动态，我们发现维持胚胎干细胞身份的蛋白质也协调胚层命运选择。核心多能因子 Oct4 和 Sox2 各自抑制分化为单一胚层命运。分化信号持续且不对称地调节 Oct4 和 Sox2 蛋白水平，改变它们在基因组中的结合模式，并导致细胞命运选择。因此，维持多能性的相同因素也整合外部信号并控制谱系选择。我们的研究为理解复杂的转录因子网络如何控制祖细胞的细胞命运决定提供了一个框架。
Cell fate decisions are fundamental for development, but we do not know how cells select between alternate fates. Here, we asked how mouse embryonic stem (ES) cells leave the pluripotent state and choose between germ layer fates. By analyzing the dynamics of the transcriptional circuit that maintains the pluripotent state during lineage choice, we found that the proteins that maintain ES cell identity also orchestrate germ layer fate selection. Core pluripotency factors, Oct4 and Sox2, each suppress differentiation into a single germ layer fate. Differentiation signals continuously and asymmetrically modulate Oct4 and Sox2 protein levels, altering their binding pattern in the genome, and leading to cell fate choice. The same factors that maintain pluripotency, thus, also integrate external signals and control lineage selection. Our study provides a framework for understanding how complex transcription factor networks control cell fate decisions in progenitor cells.
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