Los perfiles de expresión génica unicelular definen los estados autorrenovables, pluripotentes y de linaje cebado de las células madre pluripotentes humanas.

Las células madre pluripotentes muestran una heterogeneidad significativa en la expresión genética, pero aún se desconoce si esta diversidad es una característica inherente del estado pluripotente. El análisis de la expresión génica unicelular en subconjuntos de células definidos por la expresión de antígenos de superficie reveló que los cultivos de células madre embrionarias humanas existen como un continuo de estados celulares, incluso en condiciones definidas que impulsan la autorrenovación. La mayoría de la población expresaba factores de transcripción de pluripotencia canónica y podía diferenciarse en derivados de las tres capas germinales. Una subpoblación minoritaria de células mostró una alta capacidad de autorrenovación, transcripciones consistentemente altas para todos los genes relacionados con la pluripotencia estudiados y ninguna preparación de linaje. Esta subpoblación se caracterizó por la expresión de un conjunto particular de moléculas de señalización intercelular cuyos genes compartían características reguladoras comunes. Nuestros datos respaldan un modelo de una población inherentemente metaestable y autorrenovada que da lugar a un continuo de estados pluripotentes intermedios, que en última instancia quedan preparados para la especificación del linaje.