जर्नल ऑफ़ स्टेम सेल रिसर्च एंड थेरेपी

अमूर्त

माइक्रोआरएनए प्रोफाइलिंग से बहु-शक्तिशाली मानव भ्रूण स्टेम कोशिकाओं के हृदय और तंत्रिका वंश-निर्धारण को नियंत्रित करने वाले विशिष्ट तंत्र का पता चलता है

ज़ुएजुन एच. पार्सन्स

मानव भ्रूण स्टेम कोशिकाओं (hESCs) की क्षमता को साकार करना बहु-वंशीय भेदभाव के माध्यम से प्लुरिपोटेंट कोशिकाओं से वांछित कोशिका प्रकारों को उत्पन्न करने की अकुशलता और अस्थिरता के कारण बाधित रहा है। हमने हाल ही में रिपोर्ट की है कि एक परिभाषित प्लेटफ़ॉर्म के तहत बनाए गए प्लुरिपोटेंट hESCs को छोटे अणु प्रेरण द्वारा समान रूप से हृदय या तंत्रिका वंश में परिवर्तित किया जा सकता है, जो hESCs की प्लुरिपोटेंट स्थिति से सीधे वंश-विशिष्ट भेदभाव को सक्षम बनाता है और इन विट्रो सेलुलर मॉडल प्रणालियों का उपयोग करके मानव भ्रूण विकास की जांच करने का द्वार खोलता है। प्लुरिपोटेंट hESCs के छोटे अणु प्रेरित वंश-विशिष्टता के तंत्रों की पहचान करने के लिए, इस अध्ययन में, हमने प्लुरिपोटेंट hESCs, निकोटिनामाइड (NAM)-प्रेरित कार्डियोमेसोडर्मल कोशिकाओं और रेटिनोइक एसिड (RA)-प्रेरित न्यूरोएक्टोडर्मल कोशिकाओं में कार्डिनल क्रोमेटिन संशोधकों के एक सेट की अभिव्यक्ति और इंट्रासेल्युलर वितरण पैटर्न की तुलना की। इसके अलावा, माइक्रोआरएनए (miRNA) के विभेदक अभिव्यक्ति पैटर्न की जीनोम-स्केल प्रोफाइलिंग का उपयोग पूरे जीनोम के विनियामक नेटवर्क की निगरानी करने और hESC कार्डियक और न्यूरल वंश-निर्धारण में विकास-आरंभ करने वाले miRNAs की पहचान करने के लिए किया गया था। हमने पाया कि NAM ने NAD-निर्भर हिस्टोन डीएसेटाइलेज SIRT1 और वैश्विक क्रोमेटिन साइलेंसिंग के परमाणु स्थानांतरण को प्रेरित किया, जबकि RA ने प्लुरिपोटेंस से जुड़े hsa-miR-302 परिवार की साइलेंसिंग और न्यूरोएक्टोडर्मल Hox miRNA hsa-miR-10 परिवार के उच्च स्तर तक भारी अप-रेगुलेशन को प्रेरित किया। जीनोम-स्केल miRNA प्रोफाइलिंग ने पहचान की कि प्लुरिपोटेंस से जुड़े miRNAs का एक अनूठा सेट डाउनरेगुलेट किया गया था, जबकि hESCs की प्लुरिपोटेंट अवस्था से सीधे वंश-निर्धारण के प्रेरण पर विशिष्ट कार्डियक और न्यूरल-ड्राइविंग miRNAs के नए सेट अप-रेगुलेट किए गए थे। इन निष्कर्षों से पता चलता है कि SIRT1-मध्यस्थ वैश्विक क्रोमेटिन साइलेंसिंग के माध्यम से एक प्रमुख एपिजेनेटिक तंत्र NAM-प्रेरित hESC हृदय भाग्य निर्धारण को नियंत्रित करता है, जबकि प्लुरिपोटेंस-संबंधित hsa-miR-302 परिवार की साइलेंसिंग और न्यूरोएक्टोडर्मल Hox miRNA hsa-miR-10 परिवार के भारी अप-विनियमन के माध्यम से एक प्रमुख आनुवंशिक तंत्र RA-प्रेरित hESC तंत्रिका भाग्य निर्धारण को नियंत्रित करता है। यह अध्ययन मानव भ्रूणजनन में सबसे शुरुआती घटनाओं में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करता है और साथ ही पुनर्योजी उपचारों के लिए नैदानिक ​​रूप से प्रासंगिक वंशावली प्राप्त करते समय छोटे अणु-मध्यस्थ प्रत्यक्ष नियंत्रण और hESC बहुसंभावित भाग्य के मॉड्यूलेशन के लिए साधन प्रदान करता है ।