LincRNA-p21抑制小鼠体细胞重编程的机制研究及敲除鼠模型的建立
文献类型：学位论文
| 作者 | 朱细华 |
| 答辩日期 | 2015-04-01 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 广州生物院 |
| 导师 | Miguel A. Esteban |
| 关键词 | 体细胞重编程 lincRNA-p21 表观遗传 转录终止信号 敲除模型 |
| 学位名称 | 理学博士 |
| 学位专业 | 生物化学与分子生物学 |
| 其他题名 | The Mechanism of LincRNA-p21 in Mouse Somatic Cell Reprogramming and Establishment of LincRNA-p21 Knock-out Mouse Model |
| 英文摘要 | 转录因子介导的体细胞重编程技术是再生医学领域的一次重大突破，它不仅避免了胚胎干细胞研究所带来的伦理问题，而且在细胞治疗、疾病模型以及高通量药物筛选等方面具有巨大的应用前景。深入地研究细胞重编程的分子机制不仅为获取高质量、临床级的诱导多能性干细胞(iPSCs)提供技术指导，更有助于理解转录因子与细胞命运调控的内在联系。近几年的研究表明长非编码RNAs (lncRNAs)能够参与调控各种生理和病理过程，如器官发育、干细胞多能性和肿瘤等。但lncRNAs在体细胞重编程中的功能还鲜有报道。 本论文第一章以小鼠体细胞重编程为研究模型，通过系统的功能筛选实验鉴定出4个长基因间非编码RNAs (large intergeneic noncoding RNAs, lincRNAs)能够调控重编程，其中p53诱导的lincRNA-p21引起我们极大的兴趣。首先，shRNAs敲低lincRNA-p21能够显著的促进pre-iPSC到iPSC的转换且不影响细胞增殖或凋亡。进一步研究发现在MEFs中敲低lincRNA-p21同样能够以不依赖于细胞增殖和凋亡的方式促进iPSCs的效率。机制上，lincRNA-p21通过直接与RNA结合蛋白HNRNPK相互作用并招募染色质重塑蛋白H3K9甲基转移酶SETDB1或维持型的DNA甲基转移酶DNMT1形成两个独立的复合物，结合到特定的多能性基因位点抑制相应基因的表达，进而阻碍重编程的发生。 本论文第二章在前一章的基础上以lincRNA-p21为研究对象设想建立一种lncRNAs敲除方法，用于研究lncRNAs在发育调控层面上的功能。结合TALEN的特异性打靶联合同源重组技术在lincRNA-p21第一个外显子起始位点下游85bp处定点敲入一段转录终止信号4×poly(A)。结果显示该法能够有效的使lincRNA-p21提前终止转录且下调至不到原来的10%，并获得lincRNA-p21-/-的稳定胚胎干细胞系。通过囊胚嵌合和生殖系传递我们已成功的获得lincRNA-p21+/- 和lincRNA-p21-/-小鼠种群，为后续研究lincRNA-p21在小鼠发育过程中的功能提供了很好的模型。 综上所述，本研究通过系统的表达谱分析和功能筛选实验首次发现能抑制小鼠体细胞重编程的lincRNA-p21。机制上我们率先揭示lincRNA-p21在不依赖p53介导的细胞增殖或凋亡的方式下主要通过调控H3K9me3和DNA甲基化水平来抑制多能性基因的表达，成为iPSCs诱导过程中的一个新路障。针对目前lncRNA敲除难的问题，我们结合TALEN和同源重组技术实现定点插入转录终止信号且有效的终止lincRNA-p21的转录。该法不仅提高了传统同源重组的效率，同时也为研究lncRNAs对发育调控提供了一套有效、可行的方法。 |
| 学科主题 | 生物化学与分子生物学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 125 |
| 源URL | [http://ir.foo.ac.cn/handle/2SETSVCV/1062]  |
| 专题 | 中国科学院广州生物医药与健康研究院 |
| 作者单位 | 中国科学院广州生物医药与健康研究院 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 朱细华. LincRNA-p21抑制小鼠体细胞重编程的机制研究及敲除鼠模型的建立[D]. 广州生物院. 中国科学院研究生院. 2015. |
入库方式： OAI收割
来源：广州生物医药与健康研究院
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