Somatik hücre yeniden programlamaya engel olarak MRG15 (MORFL1) tanımlanması

Hücresel programlamayla somatik hücreleri uyarılmışpluripotent kök hücrelere (UPKH) dönüştürmek, OCT4, SOX2, KLF4 ve c-MYC transkripsiyon faktörlerinin ifadesi tarafından belirlenir. Ancak, programlamanın sınırlı bir başarı oranı vardır, bu da bu dönüşüme engellerin varlığını gösterir. DNA metilasyonu ve histon kuyruklarındaki translasyonel sonrası modifikasyonlar gibi epigenetik mekanizmalar, programlamayı engelleyebilir. Ön çalışmalar, SETD2, H3 lizin 36 tri- metiltransferazının hücresel programlamayı engellediğini göstermiştir. H3K36me3-okuyucu proteinler üzerinde yapılan bir CRISPR/Cas9 taraması, özellikle MRG15 ile birlikte programlama verimliliğinde umut verici sonuçlar vermiştir. Bu tezde, MRG15'in iPSC üretimindeki rolünü araştırdım. İlk olarak, SETD2 inhibitörünün hücresel programlama üzerindeki etkisini inceledim. Bu inhibitör, selektif olarak SETD2 aktivitesini engelledi, H3K36me3 seviyelerini azalttı ve SETD2 susturulmuş hücrelerinde benzer şekilde programlama verimliliğini artırdı. Sonra, MRG15 silinmiş fibroblastlar üzerinde programlama verimliliğini test ettim ve UPKH üretimini dört kat artırdığını gözlemledim. Doğal fenotip MRG15'in aşırı ifadesi, UPKH yapılmış fenotipi kurtardı ve bu da yeniden proglamanın verimliliğinin Cas9 hedef dışı olaylarından kaynaklanmadığını doğruladı. MRG15'in SETD2'nin alt akışında hücresel programlamayı engelleyen bir faktör olduğunu hipotez ettim. Ancak, MRG15 ve SETD2 susturulmuş hücrelerde, UPKH üretiminde a ek bir artış gözlemledim. Bu da MRG15'in doğrudan bir SETD2 alt akış etkileyeni olmadığını gösteriyor. Daha sonra, MRG15 silinmiş UPKH'leri oluşturdum ve OCT4, SOX2, NANOG, ve SSEA4 pluripotensi işaretleyicilerini inceledim. Sonuçlar, UPKH bakımının MRG15'e ihtiyaç duymadığını gösterdi. MRG15 silinmiş fibroblast örnekleri ile RNA sekanslama yapıldı ve gen seti zenginleştirme analizi, MRG15 silinmiş örneklerinin pluripotent gen setlerinde önemli ölçüde zenginleştiğini gösterdi. Ayrıca, MRG15 silinmiş, hücre döngüsü ile ilgili gen seti ifadesini yükseltti, bu da MRG15 silinmiş UPKH üretimini daha yüksek çoğalma aracılığıyla artırdığını gösterebilir. MRG15 aynı zamanda SIN3B/ HDAC2 baskılayıcı histon deasetilasyon kompleksinde bulunabilir, bu nedenle son bir dizi deneyde MRG15 silinmiş hücrelerde H3K14 asetilasyonunda dört kat artışa neden olduğunu gözlemledim. Bu sonuçlar, MRG15 ve SETD2'nin, şu anda zayıf olan UPKH üretim verimliliğini artırmak için ayrı mekanizmalarla hücresel programlamaya engel olduğunu göstermektedir.