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GATA蛋白诱导iPS重编程的新机制

日期:2015-01-27 00:00:00

GATA蛋白家族成员在谱系分化和转分化过程中发挥着重要作用。之前研究通过大规模筛选发现,细胞重编程中至关重要的干性因子OCT4能够被调控中内胚层(ME)发育和分化的因子(如GATA3,GATA6,PAX1)代替,但谱系分化特异性线索与多能性激活之间的联系以及GATA蛋白如何调整两者之间平衡,在诱导过程中,如何促进体细胞向iPS的重编程,其作用机制尚不明确。

 
中国科学院北京基因组研究所孙英丽研究组与北京大学邓宏魁研究组携手合作,通过ChIP-Seq,rna-seq等多种技术手段对GATA蛋白起始重编程过程的分子机制进行了研究。
 
该研究发现所有的GATA家族成员(GATA1-GATA6)均可替代Oct4诱导细胞多能性,且对重编程过程中不同诱导阶段细胞的基因时空表达谱进行分析,发现GATA蛋白可以抑制外胚层谱系基因表达的升高从而使细胞命运走向多能性。通过结构域的研究发现GATA家族蛋白C末端锌指结构一个保守的DNA结合结构域对GATA家族成员诱导细胞多能性至关重要。利用RNA-Seq和ChIP-Seq综合分析,研究人员发现多能性相关因子Sall4是GATA家族成员诱导重编程的直接靶标并作为一个桥梁将谱系分化因子GATA成员链接至多能性作用通路。
 
这项研究阐明了GATA蛋白诱导iPS重编程的重要作用及内在机制,也提示GATA蛋白在细胞命运转化过程中作为媒介发挥着重要作用,为以后的研究奠定了基础,研究成果在Cell Research 发表。

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