Interested Article - NANOG

jacinda
  • 2021-08-13
  • 1

NANOG — это транскрипционный фактор , участвующий в самообновлении недифференцированных эмбриональных стволовых клеток .

Эмбриональные стволовые клетки

Ген Nanog экспрессируется в эмбриональных стволовых клетках и является основным фактором плюрипотентности . NANOG вместе с другими факторами POU5F1 (Oct-4) и обеспечивает статус эмбриональных стволовых клеток. Эмбриональные стволовые клетки являются плюрипотентными, то есть могут дать начало любым типам клеток организма, дифференцироваться в три зародышевых листка и образовать энтодерму , эктодерму и мезодерму . Поэтому понимание механизмов, которые обеспечивают плюрипотентность является решающим для исследователей, изучающих стволовые клетки.

История

Исследователи из Эдинбургского университета Остин Смит ( Austin Smith ) и Ян Чемберс ( Ian Chambers ) впервые охарактеризовали этот транскрипционный фактор в 2003 году . Независимо и одновременно с ними показали особую роль Nanog в эмбриональных стволовых клетках японские исследователи во главе с Синъя Яманака ( Shinya Yamanaka ) . И хотя приоритета в открытии Nanog у британцев нет, своим необычным названием этот фактор обязан шотландцу по происхождению Яну Чемберсу. Ян Чемберс назвал его Nanog в честь кельтской мифической земли вечной юности — Тир на Ног . Он говорил: «Nanog, по-видимому, является главным геном, который заставляет эмбриональные стволовые клетки делиться в лаборатории. Он делает эти клетки бессмертными» .

Гены

Анализ задержанных в развитии эмбрионов показал, что их клетки экспрессируют маркеры плюрипотентности , гены , NANOG и REX1. Линии клеток, полученные из эмбриональных стволовых клеток человека также экспрессировали другие маркеры плюорипонетности: TRA-1-60, TRA-1-81, SSEA4, щелочная фосфатаза , TERT, REX1. Эти маркеры разрешают в условиях in vitro и in vivo дифференцировку в три зародышевых листка . Гены POU5F1 ( ), TDGF1 (CRIPTO), SALL4, LECT1, и BUB1 также относятся к генам, обеспечивающим самообновление и плюорипотентную дифференцировку .

Белок

Белок NANOG человека состоит из остатков 305 аминокислот и имеет консервативный гомеодомен , облегчающий связывание с ДНК.

Белок состоит из N-концевого участка, гомеодомена и C-концевого участка. Как и у мыши, N-концевая часть человеческого белка богата остатками Ser , Thr и Pro .

Текущие исследования

Молекулярная биология

Повышенная экспрессия гена Nanog в эмбриональных стволовых клетках мышей вызывает самообновление в отсутствие фактора ингибирования лейкемии. В отсутствие Nanog мышиные эмбриональные стволовые клетки дифференцируются в / листки энтодермы .

Потеря функции Nanog вызывает дифференцировку эмбриональных стволовых клеток в другие типы клеток .

Повышенная экспрессия Nanog в человеческих эмбриональных стволовых клетках обеспечивает их многократный пересев, при этом клетки остаются плюрипотентными . Нокдаун гена Nanog усиливает дифференцировку, и подтверждает роль этих факторов в самоподдержании эмбриональных стволовых клеток человека .

Показано, что супрессор опухолей p53 связывается с промотором гена NANOG и супрессирует его экспрессию после повреждения ДНК в мышиных стволовых клетках. p53 индуцирует дифференцировку эмбриональных стволовых клеток в другие типы клеток, что вызывает р53-зависимую задержку клеточного цикла и апоптоз .

Обнаружено, что важную роль в функционировании NANOG играет фосфорилирование, которое эволюционно консервативно у млекопитающих. Фосфорилированные молекулы NANOG способствуют процессам самообновления эмбриональных стволовых клеток, тогда как потеря фосфорилирования улучшает функционирование NANOG при перепрограммировании .

Эволюционная биология

Геном человека и шимпанзе имеет десять общих псевдогенов NANOG, все они находятся в одинаковых местах: один — результат дупликации, и девять ретропсевдогенов. Эволюционные биологи считают NANOG и его псевдогены общими для людей и шимпанзе .

См. также

Примечания

  1. ↑ - Ensembl , May 2017
  2. ↑ - Ensembl , May 2017
  3. Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. Chambers I, Colby D, Robertson M, Nichols J, Lee S, Tweedie S, Smith A. Functional expression cloning of Nanog, a pluripotency sustaining factor in embryonic stem cells (англ.) // Cell . — Cell Press , 2003. — Vol. 113 , no. 5 . — P. 643—655 .
  6. Mitsui K, Tokuzawa Y, Itoh H, Segawa K, Murakami M, Takahashi K, Maruyama M, Maeda M, Yamanaka S. The homeoprotein Nanog is required for maintenance of pluripotency in mouse epiblast and ES cells (англ.) // Cell . — Cell Press , 2003. — Vol. 113 , no. 5 . — P. 631—642 .
  7. . Дата обращения: 26 июля 2007. 25 марта 2012 года.
  8. Zhang X. , Stojkovic P. , Przyborski S. , Cooke M. , Armstrong L. , Lako M. , Stojkovic M. (англ.) // Stem Cells (Dayton, Ohio). — 2006. — December ( vol. 24 , no. 12 ). — P. 2669—2676 . — doi : . — . [ ]
  9. Li S.S., Liu Y.H., Tseng C.N., Chung T.L., Lee T.Y., Singh S. Characterization and gene expression profiling of five new human embryonic stem cell lines derived in Taiwan (англ.) // : journal. — 2006. — Vol. 15 , no. 4 . — P. 532—555 . — doi : . — .
  10. Chambers I, Colby D, Robertson M, Nichols J, Lee S, Tweedie S and Smith A. Functional expression cloning of Nanog, a pluripotency sustaining factor in embryonic stem cells (англ.) // Cell . — Cell Press , 2003. — Vol. 113 , no. 5 . — P. 643—655 .
  11. Mitsui K., Tokuzawa Y., Itoh H., et al. The homeoprotein Nanog is required for maintenance of pluripotency in mouse epiblast and ES cells. (англ.) // Cell : journal. — Cell Press , 2003. — Vol. 113 , no. 5 . — P. 631—642 . — .
  12. ↑ Lin TX, Chao C, Saito S, et al. P53 induces differentiation of mouse embryonic stem cells by suppressing Nanog expression // Nature Cell Biology. — 2005. — Т. 7 , № 2 . — С. 165 .
  13. Darr H. , Mayshar Y. , Benvenisty N. (англ.) // Development (Cambridge, England). — 2006. — Vol. 133, no. 6 . — P. 1193—1201. — doi : . — . [ ]
  14. Zaehres H. , Lensch M. W. , Daheron L. , Stewart S. A. , Itskovitz-Eldor J. , Daley G. Q. (англ.) // Stem cells (Dayton, Ohio). — 2005. — Vol. 23, no. 3 . — P. 299—305. — doi : . — . [ ]
  15. Saunders A. , Li D. , Faiola F. , Huang X. , Fidalgo M. , Guallar D. , Ding J. , Yang F. , Xu Y. , Zhou H. , Wang J. (англ.) // Stem Cell Reports. — 2017. — 9 May ( vol. 8 , no. 5 ). — P. 1115—1123 . — doi : . — . [ ]
  16. Daniel J. Fairbanks, Relics of Eden (Amherst, New York: Prometheus Books 2007), pp. 94-96, 177—182.

Литература

  • Cavaleri F., Schöler H.R. Nanog: a new recruit to the embryonic stem cell orchestra. (англ.) // Cell : journal. — Cell Press , 2003. — Vol. 113 , no. 5 . — P. 551—552 . — .
  • Constantinescu S. Stemness, fusion and renewal of hematopoietic and embryonic stem cells. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2004. — Vol. 7 , no. 2 . — P. 103—112 . — .
  • Pan G., Thomson J.A. Nanog and transcriptional networks in embryonic stem cell pluripotency. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2007. — Vol. 17 , no. 1 . — P. 42—9 . — doi : . — .
  • Chambers I., Colby D., Robertson M., et al. Functional expression cloning of Nanog, a pluripotency sustaining factor in embryonic stem cells. (англ.) // Cell : journal. — Cell Press , 2003. — Vol. 113 , no. 5 . — P. 643—655 . — .
  • Ota T., Suzuki Y., Nishikawa T., et al. Complete sequencing and characterization of 21,243 full-length human cDNAs. (англ.) // Nat. Genet. : journal. — 2004. — Vol. 36 , no. 1 . — P. 40—5 . — doi : . — .
  • Clark A.T., Rodriguez R.T., Bodnar M.S., et al. Human STELLAR, NANOG, and GDF3 genes are expressed in pluripotent cells and map to chromosome 12p13, a hotspot for teratocarcinoma. (англ.) // Stem Cells : journal. — 2004. — Vol. 22 , no. 2 . — P. 169—179 . — .
  • Hart A.H., Hartley L., Ibrahim M., Robb L. Identification, cloning and expression analysis of the pluripotency promoting Nanog genes in mouse and human. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2004. — Vol. 230 , no. 1 . — P. 187—198 . — doi : . — .
  • Booth H.A., Holland P.W. Eleven daughters of NANOG. (англ.) // Genomics . — Academic Press , 2005. — Vol. 84 , no. 2 . — P. 229—238 . — doi : . — .
  • Hatano S.Y., Tada M., Kimura H., et al. Pluripotential competence of cells associated with Nanog activity. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2005. — Vol. 122 , no. 1 . — P. 67—79 . — doi : . — .
  • Deb-Rinker P., Ly D., Jezierski A., et al. Sequential DNA methylation of the Nanog and Oct-4 upstream regions in human NT2 cells during neuronal differentiation. (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 2005. — Vol. 280 , no. 8 . — P. 6257—6260 . — doi : . — .
  • Zaehres H., Lensch M.W., Daheron L., et al. High-efficiency RNA interference in human embryonic stem cells. (англ.) // Stem Cells : journal. — 2005. — Vol. 23 , no. 3 . — P. 299—305 . — doi : . — .
  • Hoei-Hansen C.E., Almstrup K., Nielsen J.E., et al. Stem cell pluripotency factor NANOG is expressed in human fetal gonocytes, testicular carcinoma in situ and germ cell tumours. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2005. — Vol. 47 , no. 1 . — P. 48—56 . — doi : . — .
  • Hyslop L., Stojkovic M., Armstrong L., et al. Downregulation of NANOG induces differentiation of human embryonic stem cells to extraembryonic lineages. (англ.) // Stem Cells : journal. — 2006. — Vol. 23 , no. 8 . — P. 1035—1043 . — doi : . — .
  • Oh J.H., Do H.J., Yang H.M., et al. Identification of a putative transactivation domain in human Nanog. (англ.) // Exp. Mol. Med. : journal. — 2005. — Vol. 37 , no. 3 . — P. 250—254 . — .
  • Boyer L.A., Lee T.I., Cole M.F., et al. Core transcriptional regulatory circuitry in human embryonic stem cells. (англ.) // Cell : journal. — Cell Press , 2005. — Vol. 122 , no. 6 . — P. 947—956 . — doi : . — .
  • Kim J.S., Kim J., Kim B.S., et al. Identification and functional characterization of an alternative splice variant within the fourth exon of human nanog. (англ.) // Exp. Mol. Med. : journal. — 2006. — Vol. 37 , no. 6 . — P. 601—607 . — .
  • Darr H., Mayshar Y., Benvenisty N. Overexpression of NANOG in human ES cells enables feeder-free growth while inducing primitive ectoderm features. (англ.) // Development : journal. — 2006. — Vol. 133 , no. 6 . — P. 1193—1201 . — doi : . — .
  • "He has now applied the technique to human cells, starting with embryonic stem cells. The cells, he and colleagues say in the current issue of Cell, are controlled by a triumvirate of three transcription factors, known as oct4, sox2 and nanog .
  • «The transcription factors Oct4, Sox2, and Nanog have essential roles in early development and are required for the propagation of undifferentiated embryonic stem (ES) cells in culture. To gain insights into transcriptional regulation of human ES cells, we have, in collaboration with the Young lab, identified Oct4, Sox2, and Nanog target genes using genome-scale location analysis. We found, surprisingly, that Oct4, Sox2, and Nanog co-occupy a substantial portion of their target genes. These target genes frequently encode transcription factors, many of which are developmentally important homeodomain proteins. Our data also show that Oct4, Sox2, and Nanog collaborate to form regulatory circuitry in ES cells consisting of autoregulatory and feedforward loops.»
Источник —

jacinda
  • 2021-08-13
  • 1
  • Tags:

Same as NANOG

The title for the last searches