诱导性多能干细胞的低基因组稳定性使非同源末端连接增加

【Author】

Minjie Zhang;Liu Wang;Ke An;Jun Cai;Guochao Li;Caiyun Yang;Huixian Liu;Fengxia Du;Xiao Han;Zilong Zhang;Zitong Zhao;Duanqing Pei;Yuan Long;Xin Xie;Qi Zhou;Yingli Sun;

【Institution】

精准基因组医学重点实验室中国胃肠癌研究中心北京基因组研究所中国科学院;中国科学院大学;干细胞与生殖生物学国家重点实验室中国科学院;再生生物学重点实验室广东省干细胞与再生医学重点实验室华南干细胞生物学与再生医学研究所广州生物医学与健康研究所中国科学院;受体结构与功能重点实验室国家新药筛选中心上海药物研究所;

【Abstract】

背景与目的诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)和胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)具有许多共同特征,包括相似的形态、基因表达和体外分化谱。然而,iPSCs的基因组稳定性远低于ESCs。在本研究中,我们研究了iPSCs中DNA损伤修复的改变是否为其具有更大诱变倾向的原因。方法将小鼠iPSCs、ESCs和胚胎成纤维细胞暴露于电离辐射(4 Gy),导致双链DNA断裂。照射4 h后使用全基因组重测序评估DNA损伤修复的保真度。我们还分析了分别源自iPSCs或ESCs的小鼠的基因组稳定性。结果照射后,与胚胎干细胞和胚胎成纤维细胞相比,iPSCs具有较低的DNA损伤修复能力,有更多的体细胞突变和短片段插入缺失。iPSCs有更多的非同源末端连接DNA修复和更少的同源重组DNA修复。源自iPSCs的小鼠比ESCs小鼠以及C57对照小鼠的DNA损伤修复能力更低。结论本研究结果部分表明,iPSCs的低基因组稳定性及其在体内的高致瘤性是由DNA损伤修复的低保真度所致。

【Keywords】

基因组稳定性;;DNA损伤修复;;iPSCs;;ESCs

References

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