胚胎干细胞(ESC)具有自我更新的能力,并且具有多能性,有可能在体内产生几乎任何细胞类型。胚胎干细胞状态由包括表观遗传调节因子在内的多种调节网络建立和维持;这些表观遗传调节因子的功能虽然尚未明确。
由蒙纳士生物医学发现研究所(BDI)科学家领导的合作首次发现两种新的表观遗传调节因子TAF5L和TAF6L可以维持胚胎干细胞的自我更新。科学家们还发现这些蛋白质激活了c-Myc(一种众所周知的癌症基因)及其调控网络。
他们的研究结果今天发表在Molecular Cell上。Monash BDI的Partha Pratim Das博士表示,TAF5L和TAF6L是在CRISPR-Cas9功能丧失的遗传筛选中发现的,目的是从323个表观遗传基因中寻找表观遗传调节因子,并确定这些基因控制胚胎干细胞状态。
“众所周知,这些因素已经存在,但我们首次展示了它们的作用以及它们如何控制基因表达,”达斯博士说。“他们的功能之前并不为人所知,”他说。“从我们的研究中,我们可以显示确切的机制以及这些表观遗传调节因子如何控制基因表达。”
“我们发现的两个主要问题是TAF5L和TAF6L转录激活癌基因c-Myc,并调节OCT4,它是胚胎干细胞的主要调节因子。”
“我们发现MYC监管网络主要由它们控制,通过它们维持胚胎干细胞状态的自我更新方面。”他说,这些发现可能使TAF5L和TAF6L不仅在再生生物学领域非常重要,而且在癌症研究方面也非常重要。
Das博士说,TAF5L和TAF6L在诱导多能干细胞(iPSCs)中也起着至关重要的作用,这种多能干细胞可以从成体体细胞中产生。
科学家们正在进一步研究TAF5L和TAF6L是否与各种类型的癌症有关,以及它们是否在神经发育中发挥重要作用,在小鼠和人脑类器官中进行测试。
该研究的重点是Stuart Orkin教授(Howard Hughes医学研究所)和Davide Seruggia博士(Dana Farber癌症研究所和波士顿儿童医院,哈佛医学院),以及Monash BDI的Pratibha Tripathi博士,Martin Oti博士和Michael Bullen博士。