NANOG

NANOG  on transkriptiotekijä, joka osallistuu erilaistumattomien alkion kantasolujen itsensä uusiutumiseen .

alkion kantasolut

Nanog -geeni ilmentyy alkion kantasoluissa ja on tärkeä tekijä pluripotenssissa . NANOG yhdessä muiden tekijöiden POU5F1 (Oct-4) ja SOX2 kanssa tarjoaa alkion kantasolujen tilan. Alkion kantasolut ovat pluripotentteja, mikä tarkoittaa, että ne voivat synnyttää minkä tahansa solutyypin kehossa, erilaistua kolmeksi itukerrokseksi ja muodostaa endodermia , ektodermia ja mesodermia . Siksi pluripotenssia tarjoavien mekanismien ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää kantasolututkijoille.

Historia

Edinburghin yliopiston tutkijat Austin Smith ja Ian Chambers karakterisoivat tämän transkriptiotekijän ensimmäisen kerran vuonna 2003 [1] . Riippumatta ja samanaikaisesti heidän kanssaan Shinya Yamanakan johtamat japanilaiset tutkijat osoittivat Nanogin erityisen roolin alkion kantasoluissa [ 2 ] . Ja vaikka briteillä ei ole etusijaa Nanogin löytämisessä, tämä tekijä on epätavallisen nimensä velkaa skotlantilaiselle alkuperältään Ian Chambersille. Jan Chambers nimesi sen Nanogiksi kelttiläisen myyttisen ikuisen nuoruuden maan mukaan - Tír na nÓg . Hän sanoi: "Nanog näyttää olevan päägeeni, joka saa alkion kantasolut jakautumaan laboratoriossa. Se tekee näistä soluista kuolemattomia" [3] .

Geenit

Kehitysvammaisten alkioiden analyysi osoitti, että niiden solut ilmentävät pluripotenssimarkkereita , OCT4- , NANOG- ja REX1-geenejä. Ihmisalkion kantasoluista peräisin olevat solulinjat ilmensivät myös muita pluriponenssimarkkereita: TRA-1-60, TRA-1-81, SSEA4, alkalinen fosfataasi , TERT, REX1. Nämä markkerit mahdollistavat in vitro ja in vivo erilaistumisen kolmeen itukerrokseen. [4] POU5F1- ( OCT4 ), TDGF1- (CRIPTO-), SALL4-, LECT1- ja BUB1-geenit ovat myös geenejä, jotka tarjoavat itseuudistumisen ja pluripotentin erilaistumisen. [5]

Proteiini

Ihmisen NANOG-proteiini koostuu 305 aminohappotähteestä ja siinä on konservoitunut homeodomeeni , joka helpottaa DNA:n sitoutumista.

Proteiini koostuu N-terminaalisesta alueesta, homeodomeenista ja C-terminaalisesta alueesta. Kuten hiiressä, ihmisen proteiinin N-terminaalinen osa sisältää runsaasti Ser- , Thr- ja Pro -tähteitä .

Nykyinen tutkimus

Molekyylibiologia

Nanog-geenin yli-ilmentyminen hiiren alkion kantasoluissa indusoi itsensä uusiutumista leukemiaa estävän tekijän puuttuessa. Nanogin puuttuessa hiiren alkion kantasolut erilaistuvat sisäelinten / parietaalisiksi endodermilevyiksi. [6] [7]

Nanog-toiminnan menetys saa alkion kantasolut erilaistumaan muiksi solutyypeiksi. [kahdeksan]

Nanogin lisääntynyt ilmentyminen ihmisen alkion kantasoluissa varmistaa niiden usean uudelleensiementämisen, kun taas solut pysyvät pluripotenteina. [9] Nanog- geenin tuhoutuminen tehostaa erilaistumista ja vahvistaa näiden tekijöiden roolin ihmisalkion kantasolujen itseylläpidossa. [kymmenen]

On osoitettu, että p53 - kasvainsuppressori sitoutuu NANOG-geenin promoottoriin ja suppressoi sen ilmentymistä DNA-vaurion jälkeen hiiren kantasoluissa. p53 indusoi alkion kantasolujen erilaistumista muihin solutyyppeihin, mikä indusoi p53-riippuvaista solusyklin pysähtymistä ja apoptoosia. [kahdeksan]

Nisäkkäissä evoluutionaalisesti säilyneellä fosforylaatiolla on havaittu olevan tärkeä rooli NANOGin toiminnassa. Fosforyloidut NANOG-molekyylit edistävät alkion kantasolujen itsensä uusiutumista, kun taas fosforylaation menetys parantaa NANOG:n toimintaa uudelleenohjelmoituna [11]

Evoluutiobiologia

Ihmisen ja simpanssin genomeilla on kymmenen yhteistä NANOG-pseudogeeniä, kaikki samassa paikassa: yksi päällekkäisyyden vuoksi ja yhdeksän retroseudogeeniä. Evoluutiobiologit katsovat, että NANOG ja sen pseudogeenit ovat yhteisiä ihmisille ja simpansseille. [12]

Katso myös

• loka-4

Muistiinpanot

1. ↑ Chambers I, Colby D, Robertson M, Nichols J, Lee S, Tweedie S, Smith A. Nanogin funktionaalinen ilmentäminen , pluripotenssia ylläpitävä tekijä alkion kantasoluissa   // Cell . - Cell Press , 2003. - Voi. 113 , nro. 5 . - s. 643-655 .
2. ↑ Mitsui K, Tokuzawa Y, Itoh H, Segawa K, Murakami M, Takahashi K, Maruyama M, Maeda M, Yamanaka S. Nanog  - homeoproteiinia tarvitaan pluripotenssin ylläpitämiseen hiiren epiblasti- ja ES-soluissa  // Cell . - Cell Press , 2003. - Voi. 113 , nro. 5 . - s. 631-642 .
3. ↑ ScienceDaily: Cells Of The Ever Young: Getting Closer To The Truth . Käyttöpäivä: 26. heinäkuuta 2007. Arkistoitu alkuperäisestä 25. maaliskuuta 2012. (määrätön)
4. ↑ Zhang X, Stojkovic P., Przyborski S, Cooke M, Armstrong L, Lako M, Stojkovic M. Ihmisalkion kantasolujen johtaminen kehittyvistä ja pidätetyistä alkioista. Kantasolut. [yksi]
5. ↑ Li SS, Liu YH, Tseng CN, Chung TL, Lee TY, Singh S. Taiwanista peräisin olevien viiden uuden ihmisen alkion kantasolulinjan karakterisointi ja geeniekspression profilointi  // Stem Cells Dev  .  : päiväkirja. - 2006. - Voi. 15 , ei. 4 . - s. 532-555 . - doi : 10.1089/scd.2006.15.532 . — PMID 16978057 .
6. ↑ Chambers I, Colby D, Robertson M, Nichols J, Lee S, Tweedie S ja Smith A. Nanogin , alkion kantasolujen pluripotenssia ylläpitävän tekijän,  funktionaalinen ilmentäminen  // Cell . - Cell Press , 2003. - Voi. 113 , nro. 5 . - s. 643-655 .
7. ↑ Mitsui K., Tokuzawa Y., Itoh H., et ai. Homeoproteiini Nanog tarvitaan pluripotenssin ylläpitämiseen hiiren epiblasti- ja ES-soluissa. (englanniksi)  // Solu  : päiväkirja. - Cell Press , 2003. - Voi. 113 , nro. 5 . - s. 631-642 . — PMID 12787504 .
8. ↑ 1 2 Lin TX, Chao C, Saito S, et ai. P53 indusoi hiiren alkion kantasolujen erilaistumista estämällä Nanog-ekspressiota // Nature Cell Biology. - 2005. - T. 7 , nro 2 . - S. 165 .
9. ↑ Darr H. , Mayshar Y. , Benvenisty N. NANOG:n yli-ilmentyminen ihmisen ES-soluissa mahdollistaa syöttäjättömän kasvun samalla kun se indusoi primitiivisiä ektodermia.  (Englanti)  // Kehitys (Cambridge, Englanti). - 2006. - Voi. 133, nro. 6 . - P. 1193-1201. - doi : 10.1242/dev.02286 . — PMID 16501172 .
10. ↑ Zaehres H. , Lensch MW , Daheron L. , Stewart SA , Itskovitz-Eldor J. , Daley GQ Tehokas RNA-häiriö ihmisen alkion kantasoluissa.  (englanti)  // Kantasolut (Dayton, Ohio). - 2005. - Voi. 23, ei. 3 . - s. 299-305. - doi : 10.1634/kantasolut.2004-0252 . — PMID 15749924 .
11. ↑ Arven Saunders et al., & Jianlong Wang (2017). NANOG-fosforylaation kontekstiriippuvaiset toiminnot pluripotenssissa ja uudelleenohjelmoinnissa . (Englanti). Kantasoluraportit, doi : 10.1016/j.stemcr.2017.03.023
12. ↑ Daniel J. Fairbanks, Relics of Eden (Amherst, New York: Prometheus Books 2007), s. 94-96, 177-182.

Kirjallisuus

• Cavaleri F., Schöler HR Nanog : uusi työntekijä alkion kantasoluorkesteriin. (englanniksi)  // Solu  : päiväkirja. - Cell Press , 2003. - Voi. 113 , nro. 5 . - s. 551-552 . — PMID 12787492 .
• Constantinescu S. Hematopoieettisten ja alkion kantasolujen kantasolut, fuusio ja uusiutuminen. (englanniksi)  // J. Cell. Mol. Med. : päiväkirja. - 2004. - Voi. 7 , ei. 2 . - s. 103-112 . — PMID 12927049 .
• Pan G., Thomson JA Nanog ja transkriptionaaliset verkot alkion kantasolujen pluripotenssissa. (englanniksi)  // Cell Res. : päiväkirja. - 2007. - Voi. 17 , ei. 1 . - s. 42-9 . - doi : 10.1038/sj.cr.7310125 . — PMID 17211451 .
• Chambers I., Colby D., Robertson M., et ai. Nanogin, alkion kantasolujen pluripotenssia ylläpitävän tekijän, funktionaalinen ekspressiokloonaus. (englanniksi)  // Solu  : päiväkirja. - Cell Press , 2003. - Voi. 113 , nro. 5 . - s. 643-655 . — PMID 12787505 .
• Ota T., Suzuki Y., Nishikawa T., et ai. 21 243 täyspitkän ihmisen cDNA:n täydellinen sekvensointi ja karakterisointi. (englanniksi)  // Nat. Genet.  : päiväkirja. - 2004. - Voi. 36 , ei. 1 . - s. 40-5 . - doi : 10.1038/ng1285 . — PMID 14702039 .
• Clark AT, Rodriguez RT, Bodnar MS, et ai. Ihmisen STELLAR-, NANOG- ja GDF3-geenit ilmentyvät pluripotenteissa soluissa ja ne kartoitetaan kromosomiin 12p13, joka on teratokarsinooman hotspot. (englanniksi)  // Kantasolut: päiväkirja. - 2004. - Voi. 22 , ei. 2 . - s. 169-179 . — PMID 14990856 .
• Hart AH, Hartley L., Ibrahim M., Robb L. Pluripotenssia edistävien Nanog-geenien tunnistaminen, kloonaus ja ekspressioanalyysi hiiressä ja ihmisessä. (englanniksi)  // Dev. Dyn. : päiväkirja. - 2004. - Voi. 230 , no. 1 . - s. 187-198 . - doi : 10.1002/dvdy.20034 . — PMID 15108323 .
• Booth HA, Hollanti PW Yksitoista NANOGin tytärtä. (englanniksi)  // Genomiikka . - Academic Press , 2005. - Voi. 84 , nro. 2 . - s. 229-238 . - doi : 10.1016/j.ygeno.2004.02.014 . — PMID 15233988 .
• Hatano SY, Tada M., Kimura H., et ai. Nanog-aktiivisuuteen liittyvien solujen pluripotentiaalinen kompetenssi. (englanniksi)  // Mech. kehittäjä : päiväkirja. - 2005. - Voi. 122 , nro. 1 . - s. 67-79 . - doi : 10.1016/j.mod.2004.08.008 . — PMID 15582778 .
• Deb-Rinker P., Ly D., Jezierski A., et ai. Nanog- ja Oct-4 ylävirran alueiden peräkkäinen DNA-metylaatio ihmisen NT2-soluissa hermosolujen erilaistumisen aikana. (englanniksi)  // J. Biol. Chem.  : päiväkirja. - 2005. - Voi. 280 , no. 8 . - P. 6257-6260 . - doi : 10.1074/jbc.C400479200 . — PMID 15615706 .
• Zaehres H., Lensch MW, Daheron L., et ai. Tehokas RNA-häiriö ihmisen alkion kantasoluissa. (englanniksi)  // Kantasolut: päiväkirja. - 2005. - Voi. 23 , ei. 3 . - s. 299-305 . - doi : 10.1634/kantasolut.2004-0252 . — PMID 15749924 .
• Hoei-Hansen CE, Almstrup K., Nielsen JE, et ai. Kantasolujen pluripotenssitekijä NANOG ilmentyy ihmisen sikiön gonosyyteissä, kiveskarsinoomassa in situ ja sukusolukasvaimissa. (englanniksi)  // Histopatologia : päiväkirja. - 2005. - Voi. 47 , nro. 1 . - s. 48-56 . - doi : 10.1111/j.1365-2559.2005.02182.x . — PMID 15982323 .
• Hyslop L., Stojkovic M., Armstrong L., et ai. NANOG:n alennussäätely indusoi ihmisen alkion kantasolujen erilaistumista alkionulkoisiin linjoihin. (englanniksi)  // Kantasolut: päiväkirja. - 2006. - Voi. 23 , ei. 8 . - s. 1035-1043 . - doi : 10.1634/kantasolut.2005-0080 . — PMID 15983365 .
• Oh JH, Do HJ, Yang HM, et ai. Oletetun transaktivaatiodomeenin tunnistaminen ihmisen Nanogissa. (englanti)  // Exp. Mol. Med.  : päiväkirja. - 2005. - Voi. 37 , no. 3 . - s. 250-254 . — PMID 16000880 .
• Boyer LA, Lee TI, Cole MF, et ai. Ydintranskription säätelypiiri ihmisen alkion kantasoluissa. (englanniksi)  // Solu  : päiväkirja. - Cell Press , 2005. - Voi. 122 , nro. 6 . - s. 947-956 . - doi : 10.1016/j.cell.2005.08.020 . — PMID 16153702 .
• Kim JS, Kim J., Kim BS, et ai. Vaihtoehtoisen silmukointivariantin tunnistaminen ja toiminnallinen karakterisointi ihmisen nanog:n neljännessä eksonissa. (englanti)  // Exp. Mol. Med.  : päiväkirja. - 2006. - Voi. 37 , no. 6 . - s. 601-607 . — PMID 16391521 .
• Darr H., Mayshar Y., Benvenisty N. NANOG:n yli-ilmentyminen ihmisen ES-soluissa mahdollistaa syöttäjättömän kasvun samalla kun se indusoi primitiivisiä ektodermia. (englanti)  // Kehitys : Journal. - 2006. - Voi. 133 , nro. 6 . - s. 1193-1201 . - doi : 10.1242/dev.02286 . — PMID 16501172 .
• New York Times "Hän on nyt soveltanut tekniikkaa ihmissoluihin, alkaen alkion kantasoluista. Soluja, hän ja kollegat sanovat Cell-lehden nykyisessä numerossa, hallitsee kolmen transkriptiotekijän triumviraatti, jotka tunnetaan nimellä oct4, sox2 ja nanog .
• MIT "Transkriptiotekijöillä Oct4, Sox2 ja Nanog on olennainen rooli varhaisessa kehityksessä, ja niitä tarvitaan erilaistumattomien alkion kantasolujen (ES) lisääntymiseen viljelmässä. Saadaksemme näkemyksiä ihmisen ES-solujen transkription säätelystä, olemme yhteistyössä Young-laboratorion kanssa tunnistaneet Oct4-, Sox2- ja Nanog-kohdegeenit genomimittakaavan sijaintianalyysin avulla. Havaitsimme yllättäen, että Oct4, Sox2 ja Nanog miehittävät merkittävän osan kohdegeeneistään. Nämä kohdegeenit koodaavat usein transkriptiotekijöitä, joista monet ovat kehityksen kannalta tärkeitä homeodomeeniproteiineja. Tietomme osoittavat myös, että Oct4, Sox2 ja Nanog muodostavat yhdessä säätelypiirin ES-soluissa, jotka koostuvat autoregulaatio- ja myötäkytkentäsilmukoista.
• Young Lab - Core -transkription säätelypiiri ihmisen alkion kantasoluissa