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            科研動態

            文獻解讀 | LncKdm2b調控胚胎干細胞的自我更新!

            來源:小博發布時間:2020-07-29

                                     

             

            文章摘要

            研究人員發現了一種Kdm2b基因的反向型LncKdm2b(divergent lncRNA),該LncRNA在哺乳動物中保守,并在胚胎干細胞(ESCs)和早期胚胎中高表達。敲除LncKdm2b會損害胚胎干細胞(ESC)自我更新并導致胚胎早期致死。LncKdm2b通過反式作用促進Snf2相關CREBBP激活蛋白(SRCAP)復合物的組裝和ATPase活性來激活Zbtb3,以Nanog基因依賴性方式增強ESC的自我更新。該研究結果顯示反向型lncRNAs展現了ESCs自我更新和早期胚胎發生的另一種調控方式。

             

            研究線路

             

            技術手段

            RNA-seq、Affymetrix基因芯片、RNA-FISH、CRISPR-Cas9、流式細胞術、免疫共沉淀、RNA pulldown、CHIRP、色譜分析、EMSA等技術手段。

             

            研究結果

            1、LncKdm2b在胚胎干細胞(ESCs)和早期胚胎中高表達。

            研究人員采用胚胎干細胞做RNA測序,發現LncKdm2b在早期胚胎干細胞中高表達,排名很靠前。(圖1)分別做了PCR、northern blot、RNA-Fish進一步證明了在早期胚胎干細胞中LncKdm2b是高表達的。

             

            圖1

             

            2、LncKdm2b敲除會損害胚胎干細胞(ESC)自我更新并導致早期胚胎死亡。

            研究人員通過CRISPR/Cas9基因敲除技術敲除lncKdm2b外顯子2,建立lncKdm2b基因敲除小鼠模型,實驗結果表明,lncKdm2b基因敲除小鼠ESCs的自我更新被破壞,導致早期胚胎死亡,多能性相關基因的表達量也顯著降低。LncKdm2b的Rescue實驗后ESCs的自我更新能力會恢復。

            圖2

             

            3、LncKdm2b通過反式作用促進Snf2相關CREBBP激活蛋白(SRCAP)復合物的組裝和ATP酶活性。

            既往研究發現LncKdm2b不影響Kdm2b這個基因,作者通過生物素標記RNA pulldown實驗,識別小鼠ESCs裂解物中潛在與LncKdm2b相關的結合蛋白,再通過免疫印跡、CHIRP、共定位、RIP等實驗表明,LncKdm2b通過反式作用與SRCAP結合并促進其ATP酶活性。 

            圖3

             

            4、LncKdm2b促進SRCAP和ATP酶活性,進一步調控Zbtb3的轉錄。

            研究人員通過Affymetrix轉錄組芯片分析敲除LncKdm2b與WT的ESCs,發現10個下調最大的轉錄因子。通過shRNA的實驗,只有Zbtb3能降低ESCs的菌落的數量。更多的RNA FISH/RIP/RNA pull down/免疫印跡實驗,LncKdm2b調控了SRCAP基因對Zbtb3的轉錄,而SRCAP基因缺失無法激活Zbtb3的轉錄。并且,Zbtb3或SRCAP基因缺失損害ESCs的自我更新,而過表達SRCAP可逆轉這一現象。

              

            圖4

             

            5、Zbtb3通過促進Nanog基因表達調控ESCs的自我更新。

            LncKdm2b通過促進SRCAP組裝和 ATP酶活性激活Zbtb3,進而促進ESCs自我更新及胚胎發育。Zbtb3通過Nanog基因依賴調控ESCs的自我更新,Zbtb3的缺失損害ESCs的自我更新。

            圖5

             

            參考文獻

            Ye Buqing,Liu Benyu,Yang Liuliu et al. LncKdm2b controls self-renewal of embryonic stem cells via activating expression of transcription factor. EMBO J., 2018.


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