Descubrimiento de la firma genética de consenso y la conectividad intermodular que definen la autorrenovación de las células madre embrionarias humanas.
Año de publicación:
2014
Identificación de PubMed:
24519983
Subvenciones de financiación:
Resumen público:
Nuestra comprensión de la capacidad de autorrenovación y diferenciación de las células madre embrionarias humanas (hESC) sigue siendo difícil de alcanzar en cuanto a los mecanismos moleculares detallados. Nuestro estudio actual aclara la regulación global de las células madre más allá de los factores de células madre bien conocidos mediante la combinación de más de 33 microarrays y las últimas herramientas bioinformáticas. Examinamos si hay un conjunto de genes clave alterados consistentemente durante la diferenciación de hESC independientemente de las condiciones de diferenciación. Mediante análisis integrales de microarrays de consenso de todo el genoma, hemos perfilado las firmas de expresión génica que se ven más afectadas por la diferenciación en hESC de nuestros propios conjuntos de datos de microarrays, así como de microarrays disponibles públicamente. Nuestro hallazgo ha revelado nuevos marcadores moleculares que determinan la autorrenovación y forman centros intramodulares. El enfoque bioinformático para la identificación de nuevos marcadores moleculares que definen hESC indiferenciadas, socios que interactúan y análisis de interconectividad puede contribuir a delinear mecanismos moleculares de autorrenovación/diferenciación de células madre y puede ser una herramienta útil para identificar factores moleculares que inducen la potencia de diferentes tipos de células.
Resumen científico:
Los marcadores moleculares que definen las células madre embrionarias pluripotentes (ESC) autorrenovables se han identificado mediante comparaciones relativas entre células diferenciadas y no diferenciadas. La mayor parte de los análisis se han realizado bajo una condición de diferenciación específica que puede presentar cambios moleculares significativamente diferentes a otros. Por lo tanto, actualmente no está claro si existen verdaderos marcadores de consenso que definan las hESC indiferenciadas. Para identificar un conjunto de genes clave alterados consistentemente durante la diferenciación de hESC, independientemente de las condiciones de diferenciación, realizamos análisis de microarrays en hESC indiferenciadas (H1 y H9) y EB diferenciados y validamos nuestros resultados utilizando conjuntos de datos de matriz de expresión disponibles públicamente. Construimos módulos de consenso mediante análisis de correlación genética ponderada (WGCNA) y descubrimos nuevos marcadores que están constantemente presentes en hESC indiferenciadas en diversas condiciones de diferenciación. Hemos validado los marcadores superiores (regulados negativamente: LCK, KLKB1 y SLC7A3; regulados positivamente: RhoJ, Zeb2 y Adam12) tras la diferenciación. El análisis de validación funcional de LCK en la autorrenovación de hESC mediante el uso de inhibidor de LCK o silenciamiento génico con siLCK resultó en una pérdida de características de indiferenciación: cambio morfológico, actividad reducida de la fosfatasa alcalina y expresión de genes de pluripotencia, lo que demuestra un papel funcional potencial de LCK en la autorrenovación de hESC mediante el uso de inhibidor de LCK o silenciamiento génico con siLCK. renovación de hESC. Hemos designado marcadores hESC para redes interactivas en el genoma, identificando posibles socios que interactúan y mostrando cómo los nuevos marcadores se relacionan entre sí. Además, la comparación de estos conjuntos de datos con los conjuntos de datos disponibles de iPSC reveló que el nivel de estos marcadores recientemente identificados se correlacionaba con el establecimiento de iPSC, lo que puede implicar un papel potencial de estos marcadores en la ganancia de potencia celular. Células madre 2014.