A molecular roadmap of reprogramming somatic cells into iPS cells.
A molecular roadmap of reprogramming somatic cells into iPS cells.
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DOI：
10.1016/j.cell.2012.11.039
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发表时间：
2012-12-21
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Hochedlinger K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Polo JM;Anderssen E;Walsh RM;Schwarz BA;Nefzger CM;Lim SM;Borkent M;Apostolou E;Alaei S;Cloutier J;Bar-Nur O;Cheloufi S;Stadtfeld M;Figueroa ME;Robinton D;Natesan S;Melnick A;Zhu J;Ramaswamy S;Hochedlinger K
因子诱导体细胞重编程成诱导多能干细胞（iPSCs）是低效的，复杂的机制研究。在这里，我们研究了通过全基因组分析确定的准备成为iPSCs的中间细胞群。我们发现诱导多能性引发两个转录波，分别由c-Myc/Klf4（第一波）和Oct4/Sox2/Klf4（第二波）驱动。难以重编程的细胞激活第一个转录波，但无法启动第二个转录波，并且可以通过提高所有四个因子的表达来拯救。二价结构域的建立在第一波之后逐渐发生，而DNA甲基化的变化发生在第二波之后，当细胞获得稳定的多能性时。这种综合分析使我们能够识别在重编程过程中作为障碍的基因和表面标记物，这些标记物进一步丰富了易于形成iPSCs的细胞。总的来说，我们的数据为细胞重编程所固有的分子事件的性质和序列提供了新的机制见解。
Factor-induced reprogramming of somatic cells into induced pluripotent stem cells (iPSCs) is inefficient, complicating mechanistic studies. Here, we studied defined intermediate cell populations poised to becoming iPSCs by genome-wide analyses. We show that induced pluripotency elicits two transcriptional waves, which are driven by c-Myc/Klf4 (first wave) and Oct4/Sox2/Klf4 (second wave). Cells that become refractory to reprogramming activate the first but fail to initiate the second transcriptional wave and can be rescued by elevated expression of all four factors. The establishment of bivalent domains occurs gradually after the first wave, while changes in DNA methylation take place after the second wave when cells acquire stable pluripotency. This integrative analysis allowed us to identify genes that act as roadblocks during reprogramming and surface markers that further enrich for cells prone to forming iPSCs. Collectively, our data offer new mechanistic insights into the nature and sequence of molecular events inherent to cellular reprogramming.
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