NANOG

A NANOG  egy transzkripciós faktor , amely részt vesz a differenciálatlan embrionális őssejtek önmegújulásában .

Embrionális őssejtek

A Nanog gén az embrionális őssejtekben expresszálódik , és a pluripotencia egyik fő tényezője . A NANOG más POU5F1 (Oct-4) és SOX2 faktorokkal együtt biztosítja az embrionális őssejtek állapotát. Az embrionális őssejtek pluripotensek, ami azt jelenti, hogy a szervezetben bármilyen sejttípust létrehozhatnak, három csírarétegre differenciálódnak, és endodermát , ektodermát és mezodermát alkotnak . Ezért az őssejtkutatók számára kulcsfontosságú a pluripotenciát biztosító mechanizmusok megértése.

Történelem

Az Edinburghi Egyetem kutatói , Austin Smith és Ian Chambers 2003-ban jellemezték először ezt a transzkripciós faktort [1] . Függetlenül és velük egyidejűleg mutatták meg a Nanog különleges szerepét az embrionális őssejtekben Shinya Yamanaka vezette japán kutatók [ 2 ] . És bár a britek nem élveznek elsőbbséget a Nanog felfedezésében, ez a tényező szokatlan nevét a származási skótnak , Ian Chambersnek köszönheti. Jan Chambers az örökifjúság kelta mitikus földje után Nanognak nevezte el - Tír na nÓg . Azt mondta: „Úgy tűnik, a nanog a mestergén, amely az embrionális őssejtek osztódását okozza a laboratóriumban. Halhatatlanná teszi ezeket a sejteket" [3] .

Gének

A fejlődésben visszamaradt embriók elemzése kimutatta, hogy sejtjeik pluripotencia markereket , az OCT4 , NANOG és REX1 géneket expresszálják. A humán embrionális őssejtekből származó sejtvonalak a pluriponencia más markereit is kifejezték : TRA-1-60, TRA-1-81, SSEA4, alkalikus foszfatáz , TERT, REX1. Ezek a markerek in vitro és in vivo három csírarétegre való differenciálódást tesznek lehetővé. [4] A POU5F1 ( OCT4 ), TDGF1 (CRIPTO), SALL4, LECT1 és BUB1 gének szintén önmegújulást és pluripotens differenciálódást biztosító gének. [5]

Fehérje

A humán NANOG fehérje 305 aminosavból áll, és konzervált homeodoménnel rendelkezik , amely megkönnyíti a DNS-kötést.

A fehérje egy N-terminális régióból, egy homeodoménből és egy C-terminális régióból áll. Akárcsak az egérben, a humán fehérje N-terminális része gazdag Ser , Thr és Pro oldalláncokban .

Jelenlegi kutatás

Molekuláris biológia

A Nanog gén túlzott expressziója egérembrionális őssejtekben leukémia-gátló faktor hiányában önmegújulást indukál. Nanog hiányában az egér embrionális őssejtek zsigeri / parietális endoderma lapokká differenciálódnak. [6] [7]

A Nanog funkció elvesztése az embrionális őssejtek más sejttípusokká történő differenciálódását okozza. [nyolc]

A Nanog fokozott expressziója az emberi embrionális őssejtekben biztosítja azok többszörös újraoltását, miközben a sejtek pluripotensek maradnak. [9] A Nanog gén leütése fokozza a differenciálódást, és megerősíti e tényezők szerepét az emberi embrionális őssejtek önfenntartásában. [tíz]

Kimutatták, hogy a p53 tumorszuppresszor kötődik a NANOG gén promoteréhez , és elnyomja annak expresszióját az egér őssejtek DNS-károsodása után. A p53 indukálja az embrionális őssejtek más sejttípusokká történő differenciálódását, ami p53-függő sejtciklus-leállást és apoptózist indukál. [nyolc]

Az emlősökben evolúciósan konzervált foszforilációról kiderült, hogy fontos szerepet játszik a NANOG működésében. A foszforilált NANOG molekulák elősegítik az embrionális őssejtek önmegújulási folyamatait, míg a foszforiláció elvesztése javítja a NANOG működését újraprogramozva [11]

Evolúcióbiológia

Az emberi és a csimpánz genomja tíz NANOG pszeudogént tartalmaz, mindegyik ugyanazon a helyen: egy a duplikáció miatt és kilenc retroszeudogén. Az evolúcióbiológusok úgy vélik, hogy a NANOG és pszeudogénjei közösek az emberekben és a csimpánzokban. [12]

Lásd még

• okt-4

Jegyzetek

1. ↑ Chambers I, Colby D, Robertson M, Nichols J, Lee S, Tweedie S, Smith A. Functional expression cloning of Nanog, a pluripotency sustaining factor in embryonic stem cells   // Cell . - Cell Press , 2003. - Vol. 113. sz . 5 . - P. 643-655 .
2. ↑ Mitsui K, Tokuzawa Y, Itoh H, Segawa K, Murakami M, Takahashi K, Maruyama M, Maeda M, Yamanaka S.  A Nanog homeoprotein szükséges a pluripotencia fenntartásához egér epiblaszt és ES sejtekben  // Cell . - Cell Press , 2003. - Vol. 113. sz . 5 . - P. 631-642 .
3. ↑ ScienceDaily: Cells Of The Ever Young: egyre közelebb az igazsághoz . Hozzáférés dátuma: 2007. július 26. Az eredetiből archiválva : 2012. március 25. (határozatlan)
4. ↑ Zhang X, Stojkovic P., Przyborski S, Cooke M, Armstrong L, Lako M, Stojkovic M. Derivation of human embrionális őssejtek fejlődő és letartóztatott embriókból. Őssejtek. [egy]
5. ↑ Li SS, Liu YH, Tseng CN, Chung TL, Lee TY, Singh S. Tajvanon származtatott öt új humán embrionális őssejtvonal jellemzése és génexpressziós profilozása  // Stem Cells Dev  .  : folyóirat. - 2006. - Vol. 15 , sz. 4 . - P. 532-555 . - doi : 10.1089/scd.2006.15.532 . — PMID 16978057 .
6. ↑ Chambers I, Colby D, Robertson M, Nichols J, Lee S, Tweedie S és Smith A. Functional expression klónozása Nanog , a pluripotency sustaining factor in embrionális őssejtek   // Cell . - Cell Press , 2003. - Vol. 113. sz . 5 . - P. 643-655 .
7. ↑ Mitsui K., Tokuzawa Y., Itoh H. et al. A Nanog homeoprotein szükséges az egér epiblaszt- és ES-sejtek pluripotenciájának fenntartásához. (angol)  // Cell  : napló. - Cell Press , 2003. - Vol. 113. sz . 5 . - P. 631-642 . — PMID 12787504 .
8. ↑ 1 2 Lin TX, Chao C, Saito S et al. A P53 indukálja az egér embrionális őssejtek differenciálódását a Nanog expresszió elnyomásával // Nature Cell Biology. - 2005. - T. 7 , 2. sz . - S. 165 .
9. ↑ Darr H. , Mayshar Y. , Benvenisty N. A NANOG túlzott expressziója humán ES sejtekben lehetővé teszi a feeder-mentes növekedést, miközben primitív ektoderma jellemzőket indukál.  (angol)  // Fejlesztés (Cambridge, Anglia). - 2006. - Vol. 133. sz. 6 . - P. 1193-1201. - doi : 10.1242/dev.02286 . — PMID 16501172 .
10. ↑ Zaehres H. , Lensch MW , Daheron L. , Stewart SA , Itskovitz-Eldor J. , Daley GQ High-efficiency RNA interference in human embrionális őssejtek.  (angol)  // Őssejtek (Dayton, Ohio). - 2005. - 20. évf. 23. sz. 3 . - P. 299-305. - doi : 10.1634/stemcells.2004-0252 . — PMID 15749924 .
11. ↑ Arven Saunders et al., & Jianlong Wang (2017). A NANOG foszforiláció kontextusfüggő funkciói a pluripotenciában és az újraprogramozásban . (Angol). Stem Cell Reports, doi : 10.1016/j.stemcr.2017.03.023
12. ↑ Daniel J. Fairbanks, Éden ereklyéi (Amherst, New York: Prometheus Books 2007), pp. 94-96, 177-182.

Irodalom

• Cavaleri F., Schöler HR Nanog: új tag az embrionális őssejt-zenekarba. (angol)  // Cell  : napló. - Cell Press , 2003. - Vol. 113. sz . 5 . - P. 551-552 . — PMID 12787492 .
• Constantinescu S. Hematopoietikus és embrionális őssejtek őssejtje, fúziója és megújulása. (angol)  // J. Cell. Mol. Med. : folyóirat. - 2004. - 20. évf. 7 , sz. 2 . - 103-112 . o . — PMID 12927049 .
• Pan G., Thomson JA Nanog és transzkripciós hálózatok az embrionális őssejt-pluripotenciában. (angol)  // Cell Res. : folyóirat. - 2007. - Vol. 17 , sz. 1 . - P. 42-9 . - doi : 10.1038/sj.cr.7310125 . — PMID 17211451 .
• Chambers I., Colby D., Robertson M. és mtsai. A Nanog funkcionális expressziós klónozása, egy pluripotenciát fenntartó faktor az embrionális őssejtekben. (angol)  // Cell  : napló. - Cell Press , 2003. - Vol. 113. sz . 5 . - P. 643-655 . — PMID 12787505 .
• Ota T., Suzuki Y., Nishikawa T. és mtsai. 21 243 teljes hosszúságú humán cDNS teljes szekvenálása és jellemzése. (angol)  // Nat. Közönséges petymeg.  : folyóirat. - 2004. - 20. évf. 36 , sz. 1 . - P. 40-5 . - doi : 10.1038/ng1285 . — PMID 14702039 .
• Clark AT, Rodriguez RT, Bodnar MS és mtsai. A humán STELLAR, NANOG és GDF3 gének pluripotens sejtekben expresszálódnak, és a 12p13 kromoszómához, a teratocarcinoma hotspotjához kötődnek. (angol)  // Stem Cells: Journal. - 2004. - 20. évf. 22 , sz. 2 . - 169-179 . o . — PMID 14990856 .
• Hart AH, Hartley L., Ibrahim M., Robb L. A pluripotenciát elősegítő Nanog gének azonosítása, klónozása és expressziós elemzése egérben és emberben. (angol)  // Dev. Dyn. : folyóirat. - 2004. - 20. évf. 230 , sz. 1 . - P. 187-198 . - doi : 10.1002/dvdy.20034 . — PMID 15108323 .
• Booth HA, Holland PW A NANOG tizenegy lánya. (angol)  // Genomika . - Akadémiai Kiadó , 2005. - 1. évf. 84 , sz. 2 . - P. 229-238 . - doi : 10.1016/j.ygeno.2004.02.014 . — PMID 15233988 .
• Hatano SY, Tada M., Kimura H. és mtsai. A Nanog aktivitással kapcsolatos sejtek pluripotenciális kompetenciája. (angol)  // Mech. dev. : folyóirat. - 2005. - 20. évf. 122. sz . 1 . - 67-79 . o . - doi : 10.1016/j.mod.2004.08.008 . — PMID 15582778 .
• Deb-Rinker P., Ly D., Jezierski A. és mtsai. A Nanog és az Oct-4 upstream régiók szekvenciális DNS-metilációja humán NT2 sejtekben a neuronális differenciálódás során. (angol)  // J. Biol. Chem.  : folyóirat. - 2005. - 20. évf. 280 , sz. 8 . - P. 6257-6260 . - doi : 10.1074/jbc.C400479200 . — PMID 15615706 .
• Zaehres H., Lensch MW, Daheron L. és mtsai. Nagy hatékonyságú RNS interferencia az emberi embrionális őssejtekben. (angol)  // Stem Cells: Journal. - 2005. - 20. évf. 23 , sz. 3 . - P. 299-305 . - doi : 10.1634/stemcells.2004-0252 . — PMID 15749924 .
• Hoei-Hansen CE, Almstrup K., Nielsen JE és mtsai. A NANOG őssejt pluripotencia faktor humán magzati gonocitákban, in situ herecarcinomában és csírasejtdaganatokban expresszálódik. (angol)  // Szövettan : folyóirat. - 2005. - 20. évf. 47 , sz. 1 . - P. 48-56 . - doi : 10.1111/j.1365-2559.2005.02182.x . — PMID 15982323 .
• Hyslop L., Stojkovic M., Armstrong L. és mtsai. A NANOG leszabályozása az emberi embrionális őssejtek differenciálódását indukálja az extraembrionális vonalakká. (angol)  // Stem Cells: Journal. - 2006. - Vol. 23 , sz. 8 . - P. 1035-1043 . - doi : 10.1634/stemcells.2005-0080 . — PMID 15983365 .
• Oh JH, Do HJ, Yang HM és mások. Egy feltételezett transzaktivációs domén azonosítása humán Nanogban. (angol)  // Exp. Mol. Med.  : folyóirat. - 2005. - 20. évf. 37 , sz. 3 . - P. 250-254 . — PMID 16000880 .
• Boyer LA, Lee TI, Cole MF és mtsai. Az emberi embrionális őssejtek alapvető transzkripciós szabályozó áramkörei. (angol)  // Cell  : napló. - Cell Press , 2005. - Vol. 122. sz . 6 . - P. 947-956 . - doi : 10.1016/j.cell.2005.08.020 . — PMID 16153702 .
• Kim JS, Kim J., Kim BS és mtsai. Alternatív splice variáns azonosítása és funkcionális jellemzése az emberi nanog negyedik exonján belül. (angol)  // Exp. Mol. Med.  : folyóirat. - 2006. - Vol. 37 , sz. 6 . - P. 601-607 . — PMID 16391521 .
• Darr H., Mayshar Y., Benvenisty N. A NANOG túlzott expressziója humán ES sejtekben lehetővé teszi a feeder-mentes növekedést, miközben primitív ektoderma jellemzőket indukál. (angol)  // Fejlesztés : folyóirat. - 2006. - Vol. 133. sz . 6 . - P. 1193-1201 . - doi : 10.1242/dev.02286 . — PMID 16501172 .
• New York Times "Most már emberi sejteken alkalmazta a technikát, kezdve az embrionális őssejtekkel. A sejteket – mondja a Cell aktuális számában – három transzkripciós faktorból álló triumvirátus szabályozza: oct4, sox2 és nanog .
• MIT „Az Oct4, Sox2 és Nanog transzkripciós faktorok alapvető szerepet játszanak a korai fejlődésben, és szükségesek a differenciálatlan embrionális őssejtek (ES) szaporodásához a tenyészetben. Ahhoz, hogy betekintést nyerjünk az emberi ES sejtek transzkripciós szabályozásába, a Young laborral együttműködve azonosítottuk az Oct4, Sox2 és Nanog célgéneket genomléptékű helyelemzés segítségével. Meglepő módon azt találtuk, hogy az Oct4, a Sox2 és a Nanog a célgénjeik jelentős részét együtt foglalják el. Ezek a célgének gyakran kódolnak transzkripciós faktorokat, amelyek közül sok a fejlődés szempontjából fontos homeodomén fehérje. Adataink azt is mutatják, hogy az Oct4, a Sox2 és a Nanog együttműködnek az ES-sejtek szabályozó áramköreinek kialakításában, amelyek autoregulációs és előrecsatolt hurkokból állnak.
• Young Lab- Core transzkripciós szabályozó áramkör az emberi embrionális őssejtekben