The role of MLL1-MENIN complex in somatic cell reprogramming
MLL1-MENIN kompleksinin somatic hücre yeniden programlanmasındaki rolü
- Tez No: 816849
- Danışmanlar: PROF. DR. TEVFİK TAMER ÖNDER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Moleküler Tıp, Biology, Molecular Medicine
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
OCT4, SOX2, KLF4 ve MYC (OSKM), ifadesi somatik hücreleri pluripotensiye yeniden programlayabilir. Bu süreç hücre kimliğiyle ile alakalı gen ağının tamamen yeniden düzenlenmesi ile gerçekleşir. Fakat, hücre kimliğini koruyan kromatin-bazlı mekanizmalar yeniden programlamanın düşük verimlilikte olmasına neden olur. Bu tip bariyerleri belirlemek için CRISPR-Cas9 yardımıyla susturma taraması gerçekleştirildi. Bu tarama sonucunda MLL1 yeniden programlamayı engelleyen güçlü bir bariyer olarak ortaya çıktı. Bu çalışma kapsamında, kimyasal ve genetik yaklaşımlar ile MLL1'in MENIN proteiniyle oluşturduğu kompleksin bariyer özelliği karakterize edildi . İlk olarak MLL1-MENIN kompleksin yeniden programlamaya bariyer özelliği gösterdiğini doğrulamak için bu kompleksi hedefleyen bir inhibitörü, VTP50469, kullanarak yeniden programlama veriminin arttığını doğrulandı. Sonrasında CRISPR-Cas9 yardımıyla MEN1 ve MLL1 genleri susturulmuş hücre hatları oluşturuldu. Oluşturulan bu hücre hatlarıyla yapılan yeniden programlama deneyleriyle MLL1 ve MENIN proteinlerinin ikisinin de yeniden programlama verimini arttırdığı gözlemlendi. Bu kompleksin bariyer özelliğini daha iyi anlayabilmek için MEN1 geni susturulmuş hücrelerde farklı nokta mutasyonları ifade ettirilmiştirdi. Bu hücrelerle yapılan yeniden programlama deneyleri MENIN ve MLL1 etkileşiminin MENIN'in bariyer fonksiyonu için oldukça önemli olduğunu göstermeye ek olarak, MENIN proteinin JUND gibi başka proteinlerle de etkileşime girerek somatik hücre yeniden programlanmasına engelliyor olabileceğine işaret etti. Ayrıca, MENIN inhibisyonunda ve susturulmasında gerçekleşen transkripsiyonel değişiklikleri belirlemek için RNA sekanslaması gerçekleştirdik. RNA sekanslama sonuçları aralarında geç yeniden programlama evrelerinde ifade edilmeye başlayan genleri de içeren pluripotensi ile alakalı genlerin MENIN inhibisyonunda ve susturulmasında daha fazla ifade edildiğini gösterdi. Bununla uyumlu bir şekilde, MENIN aktivitesi olmadığında fibroblast kimliği ile alakalı geniş bir gen setinin de ifadesinin azaldğını gösterdik. Ek olarak, DOT1L inhibisyonunun VTP50469 uygulamasıyla veya MEN1 susturulmasıyla ilave bir etkisinin olmadığı gözlemlendi. Son olarak, bu kompleksin aynı zamanda konvansiyonel“primed”kök hücrelerin naif pluripotensiye dönüştürülmesinde de bariyer özelliği gösterdiği tespit edilmiştir. Naif hücre ortamına VTP50469 eklenmesi naive kök hücre eldesini daha güçlü hale getirmiştir. Bu durum MLL1-MENIN kompleksinin insan naif pluripotensisini modüle etmek etmek için uygun bir hedef olduğunu göstermektedir. Hepsi birden düşünüldüğünde, MLL1-MENIN kompleksinin daha yüksek gelişimsel potansiyelli hücre kimliklerinin kazanılmasında bariyer oluşturduğu gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Expression of OCT4, SOX2, KLF4 and MYC (OSKM) can reprogram somatic cells to pluripotency. This process involves a complete reset of the somatic cell identity. However, chromatin-based mechanisms that safeguard cellular identities act as barriers to reprogramming, resulting in low efficiency of cell fate conversions. To identify such barriers, a loss of function genetic screen has previously been performed and MLL1 (KMT2A) was identified as a significant roadblock for reprogramming. In the scope of this work, we employed chemical and genetic approaches to characterize the effects of MLL1 in complex with MENIN on reprogramming of human somatic cells. Firstly, we validated the barrier function of this complex via utilizing an inhibitor, VTP50469, that selectively targets MLL1-MENIN complex, which led to increased reprogramming efficiency. Next, we generated fibroblast cell lines that express Cas9 and gRNAs targeting MLL1 and MEN1 genes. Reprogramming experiments with these cell lines showed that deletion of both MEN1 and MLL1 increase the efficiency of reprogramming significantly. To further understand the barrier function of this complex, we tested the rescue capabilities different MEN1 point mutants by overexpressing their cDNAs in MEN1 KO cells. These experiments showed that while MLL1 interaction is crucial for MENIN barrier function, MENIN might be interacting with additional proteins such as JUND to prevent reprogramming. Furthermore, we observed that DOT1L inhibition does not further enhance the reprogramming efficiency when combined with VTP50469 treatment or MEN1 depletion. This suggests that DOT1L-related mechanisms might be involved in the prevention of somatic cell reprogramming. Moreover, we performed RNA-sequencing to identify the transcriptional changes that place in MENIN inhibition and depletion. RNA-sequencing results showed that, compared to the controls, several of pluripotency genes which include genes that are usually expressed in late reprogramming are upregulated both in the context of MENIN inhibition and depletion. In line with that, we observed that a large set of fibroblast-specific genes are downregulated in the absence of MENIN activity. Additionally, we also showed that this complex imposes a barrier function during the resetting of primed pluripotent stem cells to naive pluripotency. The supplementation of the naive culture conditions with VTP50469 enhanced the induction naive pluripotent stem cells. This suggests that MLL1-MENIN inhibition is a feasible target for modulating human naive pluripotency. Taken together, the results represented herein shows that MLL1-MENIN complex imposes barriers in the acquisition of cell identities of higher developmental potential.
Benzer Tezler
- Functional roles of two chromatin factors (USP22 ve MENIN) in reprogramming and pluripotency
İki kromatin faktörünün (USP22 ve MENIN) yeniden programlamada vepluripotensideki fonksiyonel rolleri
MERT GAYRETLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Tıbbi BiyolojiKoç ÜniversitesiHücresel ve Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEVFİK TAMER ÖNDER
- Determining the effects of DOT1L interacting proteins on cellular reprogramming
DOT1L ile etkileşen proteinlerin hücrenin yeniden programlama tekniğine etkilerinin belirlenmesi
DENİZ UĞURLU ÇİMEN
Doktora
İngilizce
2018
Moleküler TıpKoç ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TEVFİK TAMER ÖNDER
- Miad aşımı gebeliklerin değerlendirilmesinde kardiotokografi, mekonyum varlığı, amniotik sıvı indeksi, apgar skorlarının, umblikal arter kan gazı ve ve umblikal venöz eritropoetinin önemi
The role of cardiotocography,presence of meconium, amnitotic fluid index, apgar score , umblical cord arterial blood gases and umblical cord venous erythropoeitin levels in evaluating fetal well being in postterm pregnancy.
AYŞE SEYHAN ATA
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2006
Kadın Hastalıkları ve DoğumSağlık BakanlığıKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DR. BİLHAN SİDAL
- Mısır'da devrim ve karşı - devrim sürecinde iç ve dış aktörlerin rolü: 2011 - 2015
The role of domestic and external actors in the Egyptian revolution and counter - revolution: 2011 - 2015
İSMAİL NUMAN TELCİ
Doktora
Türkçe
2015
SosyolojiSakarya ÜniversitesiUluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL İNAT
- Bitlis ilinin kalkınmasında turizmin rolü: Yerel paydaşlar üzerine bir araştırma
The role of tourism on the development of Bitlis province: A study on local stakeholders
ÜMİT ŞENGEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
EkonomiSakarya ÜniversitesiTurizm İşletmeciliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURHANETTİN ZENGİN