《Cell | XIST直接调控幼稚人多能细胞中的X连锁和常染色体基因》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-01-06
  • 2024年1月4日,加利福尼亚大学等机构的研究人员在Cell发表题为XIST directly regulates X-linked and autosomal genes in naive human pluripotent cells的文章。

    X 染色体失活 (XCI) 是 RNA 介导的基因表达调控的范式,其中长链非编码 RNA XIST 以顺式方式扩散到 X 染色体上,介导全染色体的基因沉默。在女性幼稚人多能干细胞 (hPSC) 中,XIST 处于分散配置,而 XCI 不会发生,这引发了对 XIST 功能的质疑。

    该研究发现XIST在X染色体上扩散,并诱导幼稚hPSC中X连锁基因表达的抑制。令人惊讶的是,XIST还靶向特定的常染色体区域,在那里它诱导抑制性染色质变化和基因表达抑制。因此,XIST使雄性和雌性细胞之间的X连锁基因剂量相等,同时诱导常染色体的差异。分散的Xist构型和常染色体定位在小鼠PSC的XCI起始过程中也短暂发生。 该研究共同确定XIST是X染色体阻尼的调节因子,揭示了XIST / Xist在进化上保守的反式作用作用,并揭示了XIST / Xist扩散与常染色体靶向之间的相关性。


  • 原文来源:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867423013193
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    • 2018年8月28日/生物谷BIOON/---科学家经常在塑料培养皿上平层地培养细胞。以这种方式培养的肝细胞在细胞分裂过程中分配它们的染色体方面是非常糟糕的。肝细胞不会在两个子细胞之间平均地分配染色体。这种错误可能会破坏细胞的遗传物质,这可能会让在实验室培养肝脏充满挑战。培养肝脏是再生医学的最高目标。也会没有人能够做到这一点,这是因为在培养皿中培养的肝细胞变得如此混乱以至于它们不会正常地发挥作用。 在一项新的研究中,来自美国麻省理工学院和瑞士联邦理工学院的研究人员比较了在培养皿中培养的肝细胞发生的分裂和小鼠体内的肝细胞发生的分裂。正如所料,染色体错误在实验室培养皿中培养的小鼠肝细胞中堆积着。但是,当这些研究人员观察小鼠肝脏内生长的细胞时,某些染色体分离缺陷并未发生。对肝细胞等一些细胞而言,环境就是一切。因此,从原生环境中分离出的细胞在体外无法正确地分离它们的染色体。相关研究结果于2018年8月23日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“Chromosome Segregation Fidelity in Epithelia Requires Tissue Architecture”。论文通信作者为麻省理工学院的Angelika Amon和Kristin Knouse。 图片来自Cell, doi:10.1016/j.cell.2018.07.042。 这也适用于其他的细胞类型。这些研究人员发现,来自小鼠乳腺和皮肤的细胞在染色体分离方面表现出类似的差异,这取决于它们的环境。这些结果提示着组织提供的外力有助于引导每个细胞内的染色体分离。 Knouse说,就像染色体分离一样,外部环境控制是细胞固有的东西,这似乎是比较奇怪的。但是,在体内,某些类型的细胞属于较大的组织结构。她说,“在任何时候,这些细胞都不能自由挣脱并单独行动,这是因为这样做会破坏组织的结构和功能”。Knouse补充道,作为一种权衡,这些细胞也许已变得依赖于更大的组织来实现它们的一些内在功能。 尽管已有一些线索,但是这些研究人员迄今为止仍不清楚外部环境究竟如何影响细胞的染色体分离。一种被称作整合素(integrin)的分子可能通过间接地改善染色体附着到有丝分裂纺锤体上来发挥作用。 这些结果可能有助于科学家们理解为什么癌细胞通常具有异常的染色体数目。这些研究人员说,肿瘤能够改变它们形成的组织的结构,而且这种变化可能会引发染色体问题。Amon说,“随后,一旦你开始获得和丢失整条染色体,你就会在遗传上变得更加不稳定”。这种不稳定性能够让癌症产生侵袭性。
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    • 编译者:陈方
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    • 大约在1.6亿年前,有袋类哺乳动物与真兽亚纲哺乳动物相分离,有袋类动物显示出独特的发育特征,最显著的就是在胚胎发育过程中,其中晚期着床和印迹X染色体失活与XIST样非编码RNA RSX的表达有关。 2020年8月19日,英国弗朗西斯·克里克研究所研究人员以有袋动物灰短尾负鼠(Monodelphis domestica)为研究对象进行研究,鉴于胚胎单细胞RNA测序可以在前所未有的分辨率水平揭示发育过程中的转录情况,研究人员利用单细胞RNA测序、谱系分析、胚胎免疫荧光分析、SNP分析、X染色体灭活及表达分析、RSX和XSR来源分析等,对灰短尾负鼠的胚胎发育和X染色体失活进行了研究,揭示了表皮细胞、原始内胚层和滋养外胚层的发育轨迹和转录特征,并鉴定了真兽亚纲动物-有袋动物分离之前深度保守的谱系特异标记。RSX包被和X染色体失活在发育早期快速产生。该研究结果支持以下假说:在具有早期X染色体失活的生物中,印迹X染色体失活可阻止双等位基因X染色体沉默。研究人员表示由活跃X染色体表达的RSX反义转录物XSR可能是印迹X染色体失活的调节因子。该研究数据集在进化上提供了对哺乳动物胚胎发育和X剂量补偿的新见解,揭示了有袋动物胚胎发育和X染色体失活单细胞转录组图谱。相关研究成果发表在Nature上。 宋琪 编译自https://www.nature.com/articles/s41586-020-2629-6 原文标题:A single-cell transcriptome atlas of marsupial embryogenesis and X inactivation