细胞周期结构影响干细胞多能性建立的机制研究
批准号:
32070717
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
郭琳
依托单位:
学科分类:
细胞增殖及细胞周期
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭琳
关键词:
中文摘要
多能性干细胞具有与体细胞不同的细胞周期分子调控机制和细胞周期结构,已知在使用诱导多能干细胞技术进行多能性重建的过程中细胞周期结构会发生转变,但是导致这种细胞周期结构改变的分子机制尚不明确。项目前期研究发现在更加快速的重编程系统中,细胞周期结构转变能够先于多能性建立,因此我们提出细胞周期结构转变能够更快的帮助细胞建立多能性状态的假设。本项目拟利用传统OSK和更加快速的OvSvK重编程细胞模型,围绕细胞周期结构转变的原因及其对多能性建立的作用开展研究。通过结合单细胞测序,流式分析分选以及ChIP-seq、ATAC-seq等技术,旨在发现体细胞重编程过程中导致细胞周期结构改变的分子机制,以及细胞周期结构改变影响干细胞多能性建立的分子机制,进而为理解细胞周期影响细胞命运变化的基本生物学规律、有效的实现功能细胞的获得提供理论和应用的指导。
英文摘要
Pluripotent stem cells have distinct regulatory mechanisms and patterns of cell cycle comparing to somatic cells. Cell cycle patterns are known to change during somatic reprogramming and pluripotency reset. However, the molecular mechanism of cell cycle alteration is still unclear. Our preliminary data showed that in a high-efficiency reprogramming system, cell cycle transitions were established before the setup of pluripotency, leading to the hypothesis that cell cycle changes facilitate pluripotency establishment. In this project, we aim to investigate the causes of cell cycle changes and their role in the pluripotency establishment by comparing the traditional OSK and the high-efficiency OvSvK reprogramming systems. Combining single-cell RNA-seq, FACS, ChIP-seq, ATAC-seq, we proposed to reveal the mechanism of cell cycle alteration during somatic reprogramming and its impact on the establishment of pluripotency. Through this project, we could get a better understanding of how the cell cycle affects the cell fates and provide new theoretical and practical guidance for the acquisition of functional cells.
多能性干细胞具有与体细胞不同的细胞周期分子调控机制和细胞周期结构,在使用诱导多能性干细胞技术将体细胞诱导为iPSCs时细胞周期结构会发生转变,但是导致这种细胞周期结构改变的分子机制、以及细胞结构改变与多能性建立的关系尚不明确。前期研究发现,将重编程因子OCT4和SOX2分别融合VP16蛋白之后形成新的重编程因子组合OvSvK,能够在重编程第4天获得具有嵌合体能力的iPSCs,且与传统OSK重编程组合相比,具有细胞周期结构改变提前于多能性建立的现象。因此,本项目以OSK和OvSvK为研究对象,研究细胞周期结构改变与多能性建立的关系。本项目首先根据单细胞测序数据,结合流式分析等方法明确细胞周期结构转变与干细胞多能性建立之间的关系和规律,紧接着通过siRNA文库筛选以及功能验证,发现OSK重编程体系中敲降Ccnd1、Cdkn2a,过表达Ccne1组合能够改变细胞周期结构、提高重编程效率。紧接着,项目对融合VP16之后的转录因子开展研究,发现重编程因子调控细胞周期基因表达,进而影响细胞周期结构改变的机制。最后,项目利用Fucci荧光分选不同周期的细胞,结合表观组测序分析、图像分析等方法,揭示细胞周期结构改变影响H3K27me3表观修饰的改变,从而激活干细胞相关基因表达,促进干细胞多能性建立的分子机制。本项目研究为多能性建立的调控提供了新的视角,也为细胞周期调控影响细胞命运转变提供了新的思路。
细胞周期调控2-细胞期样细胞转变的机制研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2024
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负责人:郭琳
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依托单位:
DNA甲基化修饰在人原态胚胎干细胞建立过程中的作用机理研究
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批准号:31501185
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2015
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负责人:郭琳
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依托单位:
国内基金
海外基金