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エピゲノム：エピジェネティックなフットプリンティングにより神経分化調節ネットワークを分析する
Nature 518, 7539 doi: 10.1038/nature13990
in vitroで神経発生を正確に再現し、ニューロンの特定のサブタイプを作り出すことができるヒト多能性幹細胞由来のモデルは、幹細胞および生物医学の研究者たちにとって大きな興味の対象である。Notchシグナル伝達、中でも特にNotchエフェクターのHES5を介したものは、胚や成体の神経系での神経前駆細胞の出現と維持にとって非常に重要な主要経路である。本研究では、HES5::eGFPレポーターを持つヒト胚性幹細胞株に由来する6つの連続的な神経前駆細胞段階についての転写およびエピゲノムの解析結果を報告する。我々は、この系を用いて、大脳皮質の神経幹細胞および前駆細胞の個体発生の際の、指定、増殖、パターン形成などといった細胞運命決定のモデルを作ることを試みた。段階特異的な分化過程を調整するための調節機構を分析するために、計算フレームワークを開発し、エピジェネティックな特性の漸進的なリモデリングに基づいて、各細胞段階移行の主要調節因子を推測し、その後、それらをプールされている短鎖ヘアピンRNAスクリーニングにより確認した。また、転写因子結合部位でのエピジェネティックなプライミングについて、我々の以前の観察結果を改良することができ、これが中核因子と段階特異的因子の組み合わせにより仲介されていることが示唆された。以上により、我々は、この系の有用性を実証し、分化の調節回路を解明するための、神経細胞系譜という状況だけに限定されない普遍的な枠組みの概要を示す。
