Vitamin C activates young LINE-1 elements in mouse embryonic stem cells via H3K9me3 demethylation.
Vitamin C activates young LINE-1 elements in mouse embryonic stem cells via H3K9me3 demethylation.
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维生素C通过H3K9ME3脱甲基化激活小鼠胚胎干细胞中的年轻线1元素。
DOI：
10.1186/s13072-023-00514-6
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发表时间：
2023-10-16
影响因子：
3.9
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
维生素 C (vitC) 增强 2-酮戊二酸依赖性双加氧酶的活性，包括催化 DNA 去甲基化的 TET 酶和 Jumonji 结构域组蛋白去甲基化酶。 vitC 促进的表观遗传重塑提高了诱导多能干细胞衍生的效率，并且是在胚胎干细胞 (ESC) 中获得与早期囊胚内细胞团密切模仿的多能性基态所必需的。然而，全基因组 DNA 和组蛋白去甲基化可导致转座元件 (TE) 上调，并且尚不清楚培养基中添加 vitC 如何影响多能干细胞中的 TE 表达。在这里，我们发现 vitC 增加了小鼠 ESC 中几个 TE 家族的表达，包括进化上年轻的 LINE-1 (L1) 元件。我们发现 TET 活性对于 L1 上调来说是可有可无的，相反，它主要是由于 KDM4A/C 组蛋白去甲基酶介导的 H3K9me3 丢失而发生的。尽管 L1 水平增加，但我们没有检测到 vitC 处理的细胞中体细胞插入率增加。值得注意的是，用 vitC 处理人类 ESC 也会增加 L1 蛋白水平，尽管是通过独特的转录后机制实现的。 VitC 通过表观遗传机制直接调节小鼠 L1 和其他 TE 的表达，具有与 L1 在细胞功能中的多种新兴作用相关的下游效应的潜力。在线版本包含可在 10.1186/s13072-023-00514-6 获取的补充材料。
Vitamin C (vitC) enhances the activity of 2-oxoglutarate-dependent dioxygenases, including TET enzymes, which catalyse DNA demethylation, and Jumonji-domain histone demethylases. The epigenetic remodelling promoted by vitC improves the efficiency of induced pluripotent stem cell derivation, and is required to attain a ground-state of pluripotency in embryonic stem cells (ESCs) that closely mimics the inner cell mass of the early blastocyst. However, genome-wide DNA and histone demethylation can lead to upregulation of transposable elements (TEs), and it is not known how vitC addition in culture media affects TE expression in pluripotent stem cells. Here we show that vitC increases the expression of several TE families, including evolutionarily young LINE-1 (L1) elements, in mouse ESCs. We find that TET activity is dispensable for L1 upregulation, and that instead it occurs largely as a result of H3K9me3 loss mediated by KDM4A/C histone demethylases. Despite increased L1 levels, we did not detect increased somatic insertion rates in vitC-treated cells. Notably, treatment of human ESCs with vitC also increases L1 protein levels, albeit through a distinct, post-transcriptional mechanism. VitC directly modulates the expression of mouse L1s and other TEs through epigenetic mechanisms, with potential for downstream effects related to the multiple emerging roles of L1s in cellular function. The online version contains supplementary material available at 10.1186/s13072-023-00514-6.
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DOI：
10.1007/978-1-4939-3372-3_24
发表时间：
2016-01-01
期刊：
TRANSPOSONS AND RETROTRANSPOSONS
影响因子：
--
作者：
de la Rica, Lorenzo;Stanley, Jatinder S.;Branco, Miguel R.
通讯作者：
Branco, Miguel R.
通过维生素C治疗对黑色素瘤细胞的表观遗传重编程。
影响因子：
5.7
作者：
Gustafson CB;Yang C;Dickson KM;Shao H;Van Booven D;Harbour JW;Liu ZJ;Wang G
通讯作者：
Wang G
影响因子：
64.8
作者：
DiTroia SP;Percharde M;Guerquin MJ;Wall E;Collignon E;Ebata KT;Mesh K;Mahesula S;Agathocleous M;Laird DJ;Livera G;Ramalho-Santos M
通讯作者：
Ramalho-Santos M
影响因子：
64.8
作者：
Agathocleous M;Meacham CE;Burgess RJ;Piskounova E;Zhao Z;Crane GM;Cowin BL;Bruner E;Murphy MM;Chen W;Spangrude GJ;Hu Z;DeBerardinis RJ;Morrison SJ
通讯作者：
Morrison SJ
DOI：
10.1038/s41580-022-00457-y
发表时间：
2022-07
期刊：
Nature reviews. Molecular cell biology
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
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