Un nuevo papel para una subunidad POLR3G de la ARN polimerasa III en la regulación de la pluripotencia en células madre embrionarias humanas.
Año de publicación:
2011
Identificación de PubMed:
21898682
Subvenciones de financiación:
- Crecimiento y diferenciación de células hES mejorados
- Universidad de California: Curso de técnicas de células madre y laboratorio de investigación compartido de células madre embrionarias humanas regional de Irvine
- Programa de Formación en Investigación UCI-CIRM II
- Beca de formación en investigación de células madre
Resumen público:
La pluripotencia de las células madre embrionarias humanas (hESC) podría tener un gran potencial para el desarrollo de terapias de reemplazo celular. Estudios anteriores han convergido en el hallazgo de que los genes OCT4, SOX2 y NANOG sirven como reguladores clave en el mantenimiento de hESC. Sin embargo, otras señales que regulan el mantenimiento de hESC siguen estando poco estudiadas. Aquí describimos un papel novedoso de una subunidad de la ARN polimerasa III (Pol III), POLR3G, en el mantenimiento de la pluripotencia en hESC. Demostramos la presencia de POLR3G en hESC indiferenciadas, células madre pluripotentes inducidas por humanos (hiPSC) y blastocistos tempranos de ratón. Se observa una regulación negativa de POLR3G tras la diferenciación de hESC y hiPSC, lo que sugiere que POLR3G puede usarse como marcador molecular para identificar fácilmente células madre pluripotentes indiferenciadas a partir de sus derivados diferenciados. Utilizando un sistema lentiviral de shRNA inducible, encontramos evidencia de que los niveles reducidos de POLR3G dan como resultado una pérdida de pluripotencia y promueven la diferenciación de hESC en las tres capas germinales, pero no tienen ningún efecto sobre la apoptosis celular. Por otro lado, la sobreexpresión de POLR3G no tiene efecto sobre la pluripotencia y la apoptosis en hESC indiferenciadas. Curiosamente, las hESC que expresan niveles elevados de POLR3G son más resistentes a la diferenciación. Además, nuestros resultados experimentales muestran que POLR3G es un objetivo posterior de OCT4 y NANOG, y nuestro estudio farmacológico indicó que la expresión de POLR3G puede regularse fácilmente mediante la vía de señalización Erk1/2. Este estudio es el primero en mostrar un papel importante de POLR3G en el mantenimiento de hESC, lo que sugiere un papel potencial de la transcripción de Pol III en la regulación de la pluripotencia de hESC. Estos estudios podrían tener implicaciones importantes para comprender cómo cultivar células madre embrionarias humanas y cómo producir células madre pluripotentes a partir de células especializadas.
Resumen científico:
La pluripotencia de las células madre embrionarias humanas (hESC) podría tener un gran potencial para el desarrollo de terapias de reemplazo celular. Estudios anteriores han convergido en el hallazgo de que OCT4, SOX2 y NANOG sirven como reguladores clave en el mantenimiento de hESC. Sin embargo, otras señales que regulan el mantenimiento de hESC siguen estando poco estudiadas. Aquí describimos un papel novedoso de una subunidad de la ARN polimerasa III (Pol III), POLR3G, en el mantenimiento de la pluripotencia en hESC. Demostramos la presencia de POLR3G en hESC indiferenciadas, células madre pluripotentes inducidas por humanos (hiPSC) y blastocistos tempranos de ratón. Se observa una regulación negativa de POLR3G tras la diferenciación de hESC y hiPSC, lo que sugiere que POLR3G se puede utilizar como marcador molecular para identificar fácilmente células madre pluripotentes indiferenciadas a partir de sus derivados diferenciados. Utilizando un sistema lentiviral de shRNA inducible, encontramos evidencia de que los niveles reducidos de POLR3G resultan en una pérdida de pluripotencia y promueven la diferenciación de hESC en las tres capas germinales, pero no tienen ningún efecto sobre la apoptosis celular. Por otro lado, la sobreexpresión de POLR3G no tiene efecto sobre la pluripotencia y la apoptosis en hESC indiferenciadas. Curiosamente, las hESC que expresan niveles elevados de POLR3G son más resistentes a la diferenciación. Además, nuestros resultados experimentales muestran que POLR3G es un objetivo posterior de OCT4 y NANOG, y nuestro estudio farmacológico indicó que la expresión de POLR3G puede regularse fácilmente mediante la vía de señalización Erk1/2. Este estudio es el primero en mostrar un papel importante de POLR3G en el mantenimiento de hESC, lo que sugiere un papel potencial de la transcripción de Pol III en la regulación de la pluripotencia de hESC.