转录和表观基因组学整合分析揭示BMP-SMAD-YY1-HDAC通路在人神经干细胞静息激活中的关键调控作用及机理
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:31701282
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:C1204.组织器官发育及体外构建
- 结题年份:2020
- 批准年份:2017
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2018-01-01 至2020-12-31
- 项目参与者:王炼; 梁智宇; 胡岱玉; 徐琮迪;
- 关键词:
项目摘要
A Balance between the quiescent and proliferative adult tissue stem cells is critical for maintenance of stem cell reservoir, tissue homeostasis, senescence, and regeneration. However, relatively little is known about the molecular networks underlying the homeostasis of neural stem cell quiescence and activation, especially the transcriptional regulatory network, representing a major obstacle to our understanding of the related biology and pathology. Towards that, our lab has established a well-characterized in vitro model of human neural stem cell quiescence and activation, which breaks the ethical barriers to human research and solves the bottleneck problem of limited neural stem cells isolated from mice available for genome-wide studies. Integrative time-series transcriptomic and epigenomic analysis of our in vitro model and comprehensive bioinformatics studies have revealed the gene expression network underlying the neural stem cell quiescence and activation. Further data mining has identified an axis consisting of growth factor BMP, transcription factors SMADs and YY1, and histone modifier HDACs, which potentially plays a pivotal role in promoting the neural stem cell quiescence. In the present proposal, we plan to utilize conventional molecular assays, transcriptome and epigenome profiling, and integrative bioinformatics analysis in in vitro and in vivo models, and dissect in details the role of the proposed axis in regulating human neural stem cell quiescence and activation and the related transcriptional networks. We anticipate that such analysis will provide much needed insights into the organization of transcriptional regulatory networks orchestrating neural stem cell quiescence and activation. The anticipated findings will also have a broad impact on the mechanistic understanding of homeostatic control of brain function, senescence and neurogenesis in the adult, which will shed light on prevention and treatment of related diseases.
干细胞静息激活的平衡是干细胞维持、组织稳态、衰老和再生修复的核心环节。然而目前对于神经干细胞静息激活的分子网络系统了解甚少,阻碍了相关领域的进展和疾病防治。项目通过建立体外静息激活培养模型,突破了人体研究的伦理学障碍,和小鼠体内神经干细胞来源不足无法用于大规模组学研究的瓶颈。结合人神经干细胞静息激活体系的转录和表观基因组学时间序列大数据,和整合生物信息学分析,我们初步构建了调控神经干细胞静息激活的分子网络,筛选出一个由生长因子BMP、转录因子SMADs和YY1、组蛋白修饰酶HDACs组成的通路,可能在静息激活的调控中起关键作用。项目将通过组学和整合生物信息学分析等体内外技术手段,解析静息激活关键机理和验证这一关键通路的功能和机制,为绘制神经干细胞静息激活的转录调控网路图谱奠定理论和技术基石,更好地理解成体神经功能稳态、衰老、再生修复分子机制,为相关疾病的防治提供新的思路和方法。
结项摘要
干细胞静息激活的平衡是干细胞维持、组织稳态、衰老和再生修复的核心环节。然而目前对于神经干细胞静息激活的分子网络了解甚少,阻碍了相关领域的进展和疾病防治。项目通过建立体外静息激活培养模型,突破了人体研究的伦理学障碍,和小鼠体内神经干细胞来源不足无法用于大规模组学研究的瓶颈。基于人神经干细胞静息激活体系的时间序列转录组和表观基因组测序以及整合生物信息学分析,我们描绘了人神经干细胞从激活走向静息的过程中在转录水平、组蛋白修饰图谱以及染色质状态上所发生的动态变化,并筛选出包括YY1在内的可能参与调控人神经干细胞静息的关键转录因子。虽然随后的实验论证提示YY1或许并不参与调控神经干细胞的静息,我们将对其它候选转录因子进行深入的功能研究。我们的发现将有助于理解成体神经功能稳态、衰老、再生修复分子机制,为相关疾病的防治提供新的思路和方法。
项目成果
期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Evidence for a hierarchical transcriptional circuit in Drosophila male germline involving testis-specific TAF and two gene-specific transcription factors, Mod and Acj6.
果蝇雄性种系中涉及睾丸特异性 TAF 和两个基因特异性转录因子 Mod 和 Acj6 的分层转录回路的证据
- DOI:10.1002/1873-3468.12937
- 发表时间:2018-01
- 期刊:FEBS letters
- 影响因子:3.5
- 作者:Jiang M;Gao Z;Wang J;Nurminsky DI
- 通讯作者:Nurminsky DI
Transcriptional network modulated by the prognostic signature transcription factors and their long noncoding RNA partners in primary prostate cancer.
原发性前列腺癌中由预后特征转录因子及其长非编码RNA伴侣调节的转录网络
- DOI:10.1016/j.ebiom.2020.103150
- 发表时间:2021-01
- 期刊:EBioMedicine
- 影响因子:11.1
- 作者:Jiang M;Cheng Y;Wang D;Lu Y;Gu S;Wang C;Huang Y;Li Y
- 通讯作者:Li Y
Systematic Investigation of mRNA N (6)-Methyladenosine Machinery in Primary Prostate Cancer.
原发性前列腺癌 mRNA N6-甲基腺苷机制的系统研究
- DOI:10.1155/2020/8833438
- 发表时间:2020
- 期刊:Disease markers
- 影响因子:--
- 作者:Jiang M;Lu Y;Duan D;Wang H;Man G;Kang C;Abulimiti K;Li Y
- 通讯作者:Li Y
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其他文献
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- 发表时间:2014
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- 作者:马宇潇;李伟;陈晓红;姜梅;芮昕;董明盛
- 通讯作者:董明盛
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