| 题名 | RNF2在人胚胎干细胞命运调控中的作用研究 |
| 作者 | 梁泽川 |
| 答辩日期 | 2017-03-01 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 广州生物院 |
| 导师 | 潘光锦 |
| 关键词 | 人胚胎干细胞 Polycomb抑制性复合物1 RNF2 CRISPR/Cas9 命运调控 |
| 学位名称 | 工程硕士 |
| 其他题名 | The Role of RNF2 in Fate Control of Human Embryonic Stem Cells |
| 学位专业 | 生物工程 |
| 英文摘要 | 作为个性化治疗和临床移植研究的基础，人胚胎干细胞（human Embryonic stem cells，hESCs）在自我维持以及多向分化上的命运调控问题一直是目前再生医学领域上的关注热点。近年来在不同动物模型上对干细胞命运转变的研究发现，多梳蛋白抑制性复合物1（Polycomb-repressive complex 1，PRC1）通过多种方式，在干细胞自我更新和多向分化以及个体发育的过程中发挥着非常关键的作用。PRC1不仅能够在另一种多梳蛋白复合物（Polycomb-repressive complex 2，PRC2）进行组蛋白H3K27三甲基化（H3K27trimethylation，H3K27me3）的基础上，其关键催化组分RNF2被招募至特定位点进一步维持发育相关靶基因的转录抑制，还能通过与RYBP等蛋白结合，在不依赖于H3K27me3情况下沉默靶基因。另外，由于目前分离得到的人胚胎干细胞与其他动物模型的ESCs在形态上以及相关特性上存在着不少的差异，在其他模型上所得到的结果并不一定能够在人胚胎干细胞中重复出来。因此，在人胚胎干细胞中研究PRC1蛋白以及其核心组分RNF2对命运调控的作用是十分必要的。在本研究中，我们将PRC1中的关键性催化组分RNF2作为主要研究重点。首先，我们使用CRISPR/Cas9技术在人胚胎干细胞系H1中敲除RNF2，然后在抗性药物筛选和PCR鉴定下得到相应的RNF2敲除细胞系（H1-RNF2-/-）。随后，我们对H1-RNF2-/-的组蛋白修饰水平以及其多能性表达水平进行了检测，从而确定RNF2敲除对hESCs自我更新的影响。另外，RNF2缺失细胞的核型和细胞周期实验也确定了其干细胞的特性不受影响。在最后的部分，我们对H1-RNF2-/-进行早期的神经分化、造血分化和定义内胚层分化以及畸胎瘤形成实验，以评估H1-RNF2-/-向三胚层分化的能力。通过将H1-RNF2-/-与正常野生型的人胚胎干细胞H1相比，我们发现在RNF2敲除的情况下，人胚胎干细胞能够保持正常的核型和细胞周期，多能性基因表达水平高，并有着稳定的自我更新能力，但是在多向分化能力上存在缺陷，敲除的细胞无法正常进行早期的神经外胚层分化，在向神经祖细胞诱导的后期无法形成正常的神经花环结构，悬浮培养后也无法形成正常的神经球，而且在移植后形成的畸胎瘤中，外胚层结构的比例也大幅减少。通过上述实验，我们建立了RNF2敲除的人胚胎干细胞系，在以往大数据对多梳家族蛋白（Polycomb group proteins，PcGs）相关靶点进行高通量分析和预测的基础上，从细胞层面上率先阐明了RNF2与人胚胎干细胞自我维持以及三胚胎分化的关系，这为以后解析Polycomb家族蛋白，尤其是PRC1相关蛋白，在人胚胎干细胞中对具体靶基因的精确调控以及其相关机制奠定了良好的基础。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 生物工程 |
| 页码 | 71 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.foo.ac.cn/handle/2SETSVCV/1132]  |
| 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 | 梁泽川. RNF2在人胚胎干细胞命运调控中的作用研究[D]. 广州生物院. 中国科学院大学. 2017. |
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