Слайд 1Перепрограммирование геномов дифференцированных клеток
с использованием экзогенной экспрессии транскрипционных факторов
Слайд 2Способы восстановления потенциала соматических клеток
(Yamanaka 2007)
Слайд 3 Экспериментальные подходы восстановления потенций в клетках утративших их в процессе
дифференцировки
Перенос ядер в энуклеированный ооцит или яйцеклетку – технология клонирования животных.
1952 – Briggs and King; 1997 - Wilmut et al., 1997;
Слияние эмбриональных стволовых клеток с дифференцированными – технология гибридных клеток.
1996 – Матвеева и др.
Трансфекция дифференцированных клеток векторами экспрессирующие транскрипционные факторы и факторы регулирующие пролиферацию.
2006 – Takahashi and Yamanaka
Слайд 4MEF
iPS
Oct-4 Sox2
Стратегия отбора генов - кандидатов
Слайд 5Визуализация клеточных колоний позитивных по экспрессии Oct4
(Takahashi and Yamanaka 2006)
Слайд 6Слева – схема получения iPS клеток посредством
индукции экспрессии Oct4
Эмбриональные фибробласты трансфецированные
Sox2,
c-MYC, и Klf4 в присутствии или отсуствии
индуцированной доксициклином экспрессии Oct4
По данным Maherali et al. 2007
Слайд 8Динамика реактивации неактивной Х-хромосомы в iPS клетках и ЭСК
По данным
Maherali et al. 2007
А- локализация мРНК Xist, Tsix и Pgk1 в ядрах
Слайд 9Динамика образования колоний клеток, включая iPS (Wernig et al., 2007)
Слайд 10Потенциал репрограммированных
фибробластов (Werning et al. 2007)
а – химерная мышь с пятнами
агути – маркер линии O18 iPS;
в,с – два потомка с маркером
GFP iPS клеток;
d,e – эмбрионы, полученные от
инъекций iPS клеток разных
линий в тетраплоидные
бластоцисты.
Слайд 11Идентификация генотипов iPS среди потомков F1 в скрещиваниях
между химерными самцами
с
мышами C57BL.
Окраска потомков F2 в скрещивании iPS мышей с C57BL
(Okita et al., 2007)
Слайд 12Роль 4-х факторов в превращении фибробластов в эмбриональные стволовые клетки (Yamanaka
2007).
ЭС клетки иммортальны и имеют активный открытый хроматин. с-Myc
индуцирует эти важные свойства в фибробластах, Klf4 препятствует апоптозу, а Oct4 вместе с Sox2 необходимы для поддержания плюрипотентности.
Слайд 13
Конструкция лентивирусного вектора в экспериментах по
репрограммированию соматических клеток человека (Yu
et al., 2007)
Слайд 14Список тестированных генов по их способности трансформировать
соматические клетки человека в
IPS клетки (Yu et al., 2007)
Слайд 15Оптимизация репрограммирования мезенхимальных клеток человека, полученных
после дифференцировки из ЭСК человека,
маркированных GFP и NeoR (Yu et al.,
20 November 2007)
Слайд 16Морфология (А) и кариотип (В)
фибробластов (foreskin) и
iPS клеток – производные
фибробластов со свойствами
ЭСК (Yu et al., 2007)
Слайд 17ОТ-ПЦР анализ экспрессии генов в 9-ти дневных эмбриоидных тельцах,
образовавшихся в
суспензии ЭСК (Н1) и iPS клеток-производных культуры
клеток IMR90) (Yu et al., 2007)
Слайд 18Профили метилирования промотора гена Oct4 в клетках IMR90 (фетальные
фибробласты) ,
фибробластов, ЭСК–Н1 и серии клонов iPS клеток. Темные кружки –
метилированные CpG-сайты, светлые неметилированные (Yu et al., 2007)
Слайд 19Плюрипотентность iPS клеток. Гистологическая картина тератомы, развившейся
через 5 недель после
инъекции тестируемых клеток иммунодефицитным мышам.
А – нейральная ткань; В – костная ткань; С – первичная кишка и D – малодиф-
ференцированный эпителий (Yu et al., 2007)
Слайд 20Экспрессия генов специфичных для ЭСК,
IMR90 клеток и фибробластов.
Верхний ряд -
30-специфичных генов
экспрессия которых специфична для ЭСК;
Средний – 25 генов экспрессирующихся в
IMR90 клетках;
Нижний – 25 генов, экспрессия которых
характерна для фибробластов крайней
плоти новорожденных.
(Yu et al., 2007)
Слайд 21Индукция плюрипотентности в
фибробластах взрослого человека.
А - временная схема индукции;
В –
морфология фибробластов;
С – вид колонии не ЭС клеток;
D – вид колонии ЭСК человека;
Е – вид колонии iPS клеток (пассаж 6);
F – колония iPS клеток при
большем увеличении;
G – спонтанная дифференцировка в
центре колонии iPS клеток;
Н – N – иммуногистология: SSEA1 (H),
SSEA3 (I), SSEA4 (J), TRA-1-60 (K),
TRA-1-61 (L), TRA-2-49-AP (M),
Nanog (N). (Takahashi et al., 2007)
Слайд 22iPS клетки из синовиоцитов и
фибробластов BJ
(Takahashi et al., 2007)
Слайд 23A- Экспрессия маркеров
ЭС клеток в ЭСК,
фибробластах
и клонах iPS клеток;
В – Вестерн-блот белковых
маркеров ЭС клеток
(Takahashi et al., 2007)
Слайд 24Индукция дифференцировки in vitro, образование
эмбриоидных телец iPS клетками (А).Появление
дифференцированных клеток –
дериватов 3-х
зародыщевых листков (Takahashi et al., 2007)
Слайд 25Экспрессия генов-маркеров
кардиомиоцитов в эмбриоидных
тельцах трех клонов iPS клеток
(Takahashi et al.,
2007)
Слайд 26Тератома развившаяся из iPS клеток (Takahashi et al., 2007)
Слайд 27Характеристика экспрессии 32266 генов в фибробластах (HDF), iPS клетках
(клон 201В7)
и ЭС клеток человека (ES). Стрелками показана экспрессия
генов Nanog, Oct4 и Sox2. Красные линии выделяют 5-ти кратные различия в
экспрессии генов сравниваемых типов клеток (Takahashi et al., 2007)
5107 генов имеют 5-ти кратные различия в экспрессии между фибробластами и
iPS клетками, а между фибробластами и ЭС 6083. 1267 генов различаются 5-ти
кратно по экспрессии между iPS и ЭС клетками.
типов клеток, из которых получены iPSC
Слайд 29«Лабиринт к плюрипотентности» представляет транскрипционные и
морфологические события в ходе репрограммирования
соматического генома в iPSC.
(Papp and Plath Cell Research 2011online:doi:10.1038/cr.2011.28)