Elucidation of the principle of cellular reprogramming in multicellular organisms

阐明多细胞生物中细胞重编程的原理

基本信息

批准号：
21H02499
负责人：
玉田洋介
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Utsunomiya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

1, 植物と動物の幹細胞化因子を入れ替えて発現させることで、それらの因子が植物と動物において共通に幹細胞化に機能するか解明することを目標に研究を進めた。薬剤処理に応答してiPS細胞誘導因子LIN28、OCT4の過剰発現が誘導されるコケ植物ヒメツリガネゴケ株について、LIN28、OCT4過剰発現による栄養成長期における表現型を観察した。また、LIN28、OCT4以外のiPS細胞誘導因子については誘導過剰発現ヒメツリガネゴケ株の作出を継続した。マウス胎仔線維芽細胞からのレトロウイルスベクターを用いたOCT4、SOX2、KLF4導入による初期化にSTEMINとCSP1を加えることの効果を樹立効率等の観点から評価した結果、明らかな効果はみられなかった。2, 植物幹細胞化因子の機能解析を行い、動物幹細胞化因子の機能との共通点・相違点を解明することを目標に研究を進めた。STEMINがヒメツリガネゴケ幹細胞化におけるクロマチン構造変換に機能するかを検証するために、ヒメツリガネゴケの野生型とSTEMIN遺伝子欠失株の茎葉体と切断葉を用いた単一細胞核RNA-seqとATAC-seqを行い、シーケンスデータの取得に成功した。また、iPS細胞誘導因子と相互作用して多能性関連トランスクリプトーム制御に機能する因子のヒメツリガネゴケオルソログ遺伝子について、さらなる多重破壊株の作出を行った。3, DNA損傷によるヒメツリガネゴケ幹細胞化のメカニズムを明らかにするとともに、動物の細胞初期化にもDNA損傷が機能するか解明する研究を進めた。ヒメツリガネゴケを用いて、DNA損傷によって発現が著しく上昇するDNA修復の鍵因子のプロモーターレポーター株の作出を継続し、実際にDNA損傷によってプロモーター活性が誘導される株を得た。また、１本鎖DNA損傷がマウスiPS細胞のある多能性マーカー遺伝子の発現を促進するという知見を得た。

1。进行研究的目的是互换和表达动植物中的干细胞因子，并阐明这些因素是否在动植物中起作用。在苔藓植物中观察到IPS细胞诱导因子LIN28和OCT4在LIN28和OCT4过表达引起的营养生长阶段的表型，在苔藓植物中，IPS细胞诱导因子LIN28和OCT4的过表达是响应药物治疗而诱导的。此外，除了Lin28和Oct4以外，我们继续产生可诱导的过表达IPS诱导剂。从建立效率的角度评估了使用小鼠胚胎成纤维细胞中的逆转录病毒载体添加干蛋白和CSP1在OCT4，SOX2和KLF4诱导中的效果，找不到明确的效果。 2。进行研究的目的是分析植物干细胞因子的功能分析，并阐明它们之间的共同点和差异以及动物干细胞因子的功能。为了验证干蛋白在同一苔藓的干细胞形成中是否在染色质转化中起作用，我们使用堆根体进行了单细胞核RNA-SEQ和ATAC-SEQ，并使用堆根体和野生类型的sytemphoid Moss和Stemphoid Moss基因缺失菌株的切割叶片，并成功获得了序列数据。此外，还为共同生长的直系同源物的基因产生了进一步的多干扰菌株，该因子与IPS细胞诱导剂相互作用并在多能相关的转录组调节中功能相互作用。 3。我们研究了由于DNA损伤引起的窦苔藓干细胞的机制，还研究了DNA损伤是否在动物细胞复制中也起作用。使用苔藓，我们继续产生启动子报告菌株，这是DNA修复的关键因素，由于DNA损伤，其表达显着增加，并且我们获得了一种菌株，其中启动子活性实际上是由DNA损伤诱导的。我们还发现，单链DNA损伤促进了小鼠IPS细胞中某些多能标记基因的表达。