可变剪接在干细胞发育过程中的功能

来源 :南方医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bird2000521
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
单细胞转录谱极大的促进了我们对细胞身份以及细胞状态转换的理解。过去十年,单细胞RNA测序技术被广泛的应用于鉴定细胞亚群或描绘细胞发育轨迹等研究之中。然而,大多数的单细胞转录组学研究主要停留在基因水平,只有极少数研究是针对转录本水平的。由于真核生物基因经过可变剪接会产生功能各异的转录本异构体,以基因为中心的研究可能会掩盖这些转录本异构体的功能。因此,以转录本异构体为中心的研究或许能更准确的表征细胞身份和描述细胞发育状态。在此,我们对小鼠造血干细胞发育过程中七个连续的细胞群体进行了覆盖全转录本长度的单细胞RNA测序,并构建了整个造血干细胞发育过程中的动态剪接图谱。此外,我们还识别了数百个可能影响造血干细胞造血形成的阶段特异转录本异构体,并采用单细胞纳米孔全长转录本测序验证了它们的表达。随后,体外敲低实验表明敲低部分造血特异转录本异构体确实会影响造血干细胞的形成能力。接下来,模体富集分析结合敲除实验发现RNA结合蛋白SRSF2可以通过调控Runx1和Myb等关键转录因子的可变剪接来影响内皮细胞向造血干细胞特化。此外,为了进一步探索RNA结合蛋白调控干细胞分化的作用,我们将生物信息学分析与功能筛选相结合,识别了七个可能潜在调控胚胎干细胞退出多能性的RNA结合蛋白。接下来,表达和可变剪接分析表明hnRNPLL可以促进胚胎干细胞多能性的退出。最后,进一步分析揭示hnRNPLL可通过调控Bptf和Tbx3这两个对维持胚胎干细胞多能性很重要的转录因子的可变剪接来调控胚胎干细胞退出多能性。同时,我们还从亚细胞水平探索了可变剪接在不同亚细胞位置中的动态分布规律。总之,我们使用高通量转录组测序数据构建了干细胞发育的动态剪接图谱,并识别了在干细胞发育过程中的阶段特征转录本异构体和可变剪接事件。结合体内、体外实验,我们成功识别并验证了特异性调节造血干细胞和胚胎干细胞发育的剪接因子。本研究从转录组水平重新定义了我们对干细胞,特别是造血干细胞发育的认识,并为干细胞的体外诱导以及干细胞治疗在再生医学中的应用提供了新的见解。
其他文献
背景免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICIs)治疗是癌症革命性新疗法,极大地延长癌症患者的生存期。然而,ICIs可能会引起一系列独特的免疫相关不良事件(immune-related adverse events,irAEs)。免疫检查点抑制剂肺炎(immune checkpoint inhibitors pneumonitis,CIP)是常见的潜在致命性
学位
研究背景和目的胃癌(gastric cancer,GC)是全球癌症发病率和死亡率的主要贡献者,好发于亚太高收入地区及东亚地区,是全球癌症死亡的第四大常要原因(7.7%),临床诊断阶段较晚,生存率较低。尽管胃癌的多模式治疗取得了进展,但复发和转移仍很常见,与肿瘤受到复杂的分子谱共改变模式和患者内部基因组异质性的阻碍有关。有学者研究发现减数分裂结构特异性内切酶1(essential meiotic s
学位
研究背景:近几年,高通量测序技术的发展极大地加速了微生物组学相关研究的数据增长。然而如何快速有效地挖掘这些数据仍然存在一定困难。在目前的微生物组学下游数据分析的计算方法中,仍然缺乏有效的数据结构来存储与管理相关数据,缺乏灵活、可组合的统一的分析语法来进行统计分析与可视化。研究目标:针对这两个问题,本论文首先对当前解析微生物组学上游分析产生的结果数据的工具进行调研分析,设计了一个综合的数据结构,并开
学位
漏斗胸是最常见的先天性胸壁畸形,手术是标准治疗方案。漏斗胸典型体征为凹胸、凸肚、驼背、体格瘦弱,特异性的胸骨内陷限制心脏搏动和呼吸运动,严重危害患儿成长发育和身心健康。2020年,Chest发表研究成果,对来自全球47个国家331位漏斗胸门诊患者的调查发现:医务人员普遍性地缺乏对漏斗胸自然病程规律和早期防治方案的认识。表型即基因和环境共同作用决定的生物体特征,表型精准测评是认识疾病发生、发展和转归
学位
研究背景及目的人口老龄化是全球及我国人口面临的重要变化趋势,研究衰老机制具有重大意义。远程蛋白质稳态平衡是调控机体衰老的重要机制之一。泛素-蛋白酶体系统是维持机体蛋白质稳态平衡的主要途径之一。肾脏是维持内环境稳定的重要脏器。慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)患者易出现早老现象,衰老又会增加CKD患病率。CKD能否通过调控远程蛋白质的稳态平衡影响个体衰老尚无报道。果蝇
学位
一、研究背景目前,肺癌是发病率和死亡率都位居前列的恶性肿瘤之一。其中非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)占肺癌的80-85%,成为严重威胁我国以及全世界人民身体健康和生命安全的主要原因之一。对于非小细胞肺癌,虽然放疗、化疗、靶向治疗、免疫治疗均取得了很大进步,但是这些治疗方法均存在耐药问题,而有研究显示肿瘤相关巨噬细胞是导致耐药的机制之一。我们通过前期的
学位
目的:精神病超高危(UHR)人群的识别及早期干预对于预防甚至延缓精神分裂症等疾病的发生极为重要。然而我们对于UHR特征的了解仍非常有限。本研究通过探讨首发精神分裂症患者(FEP)、UHR、精神病高危人群(FDR)和健康对照(HC)的神经认知功能、心理状况、大脑灰质厚度、体积和DAOA、NRG1、DISC1基因多态性以及NRG1、DISC1基因表达的情况,探索四组在这四方面的差异性,进一步了解UHR
学位
[背景]幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)是常见胃病特别是胃癌的重要病因,严重影响人类健康。由于抗生素耐药菌株的不断出现以及抗生素不良反应引起患者的依从性下降,传统疗法的H.pylori根除率越来越低。文献报道,某些益生菌具有抗幽门螺杆菌的作用,添加到传统疗法可以提高H.pylori根除率、降低不良反应,对抗抗生素引起的肠道菌群紊乱、降低肠道屏障功能损伤。但是,
学位
近年来,越来越多的研究证实了水凝胶敷料结合药物、生长因子或者细胞在糖尿病等慢性创面治疗中的显著疗效。然而,这些技术仍然不能尽如人意,并且受到高成本、复杂的纯化或制造工艺以及复杂的载药方式等等因素的制约阻碍了其治疗效果。在本课题中,我们通过对新鲜蛋清的加工,应用纯物理交联方式制造出了一种富含蛋清本身活性蛋白质的新型天然水凝胶敷料。我们展示了来自不同物种的蛋清的凝胶化过程,蛋清水凝胶浸入阳离子溶液后可
学位
研究背景和目的糖尿病(Diabetes mellitus,DM)创面属于难治性创面中极为常见的一种,乃世界性难题。脂肪来源干细胞(Adipose-derived stem cells,ADSCs)是来源于脂肪组织的多能间充质干细胞,可参与多种组织及器官的修复,在干细胞移植治疗的临床应用中具有很大的潜力。ADSCs可以趋化聚集至皮肤创面,并多向分化为皮肤附件组织、新生血管、角质形成细胞等细胞类型修复
学位