جستجو
ورود
  05 خرداد 1397

  تغییرات متیلاسیون DNA در نورون های مشتق از iPSC و hESC: کاربردهای بالقوه برای مدل سازی بیماری های عصبی

تاریخ انتشار: یکشنبه 22 بهمن 1396 | امتیاز: Article Rating

پیشینه:

استعداد ژنتیکی و تغییرات اپی ژنتیکی هر دو در بیماری های مخرب عصبی شایع مانند بیماری پارکینسون(PD) نقش دارند. از آن جایی که بازبرنامه ریزی سلولی و تولید سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs) خودشان با بازآرایی اپی ژنتیکی زیادی همراه هستند، مشخص نیست که نورون های مشتق از iPSCها تا چه حد خودشان را برای مدل کردن تغییرات مربوط به بیماری اپی ژنتیکی وفق می دهند. یک سوال کلیدی که باید در این زمینه جواب داده شود این است که آیا نورون های مشتق از iPSCها مشخصه های اپی ژنتیمی مشاهده شده در نورون های مشتق از سلول های بنیادی جنینی (hESCs) غیر بازبرنامه ریزی شده انسانی را نشان می دهند یا خیر.

نتایج:

در این جا، ما نورون های بالغ مشتق از hESC و iPSCهای انسانی ایزوژن تولید شده از سلول های بنیادی عصبی مشتق از hESCها را مقایسه کردیم. متیلاسیون DNA مبتنی بر 450K در کل ژنوم و آنالیزهای بیان آرایه ژنی HT12v4 بوسیله آنالیزهای عمقی ژن های انتخاب شده که در بیماری های مخرب عصبی دخیل هستند، کامل شد. مطالعات ما نشان داد که متیلاسیون DNA و الگوهای بیان ژنی نورون های مشتق از hESC و iPSC به طور قابل ملاحظه ای در سطح کل ژنوم و در سطح تک ژن حفظ شده اند.

جمع بندی:

به طور کلی، نورون های مشتق از iPSCها الگوهای متیلاسیون DNA مشابهی را در مقایسه با نورون های مشتق از hESCهای ایزوژن نشان می دهند. برای کشف این که آیا الگوهای اپی ژنتیکی مشاهده شده در نورون های مشتق از iPSCها با آن هایی که در نورون های مغزی طبیعی قابل تشخیص هستند، مرتبط هستند مطالعات بیشتری لازم است.

Clin Epigenetics. 2018 Jan 29;10:13. doi: 10.1186/s13148-018-0440-0. eCollection 2018.

DNA methylation alterations in iPSC- and hESC-derived neurons: potential implications for neurological disease modeling.

de Boni L#1,2, Gasparoni G#3, Haubenreich C#2, Tierling S3, Schmitt I1,4, Peitz M2,4, Koch P2, Walter J3, Wüllner U1,4, Brüstle O2.

Abstract

Background:

Genetic predisposition and epigenetic alterations are both considered to contribute to sporadic neurodegenerative diseases (NDDs) such as Parkinson's disease (PD). Since cell reprogramming and the generation of induced pluripotent stem cells (iPSCs) are themselves associated with major epigenetic remodeling, it remains unclear to what extent iPSC-derived neurons lend themselves to model epigenetic disease-associated changes. A key question to be addressed in this context is whether iPSC-derived neurons exhibit epigenetic signatures typically observed in neurons derived from non-reprogrammed human embryonic stem cells (hESCs).

Results:

Here, we compare mature neurons derived from hESC and isogenic human iPSC generated from hESC-derived neural stem cells. Genome-wide 450 K-based DNA methylation and HT12v4 gene array expression analyses were complemented by a deep analysis of selected genes known to be involved in NDD. Our studies show that DNA methylation and gene expression patterns of isogenic hESC- and iPSC-derived neurons are markedly preserved on a genome-wide and single gene level.

Conclusions:

Overall, iPSC-derived neurons exhibit similar DNA methylation patterns compared to isogenic hESC-derived neurons. Further studies will be required to explore whether the epigenetic patterns observed in iPSC-derived neurons correspond to those detectable in native brain neurons.

PMID: 29422978
ثبت امتیاز
تبلیغات
تبلیغات
آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان