Identification and characterization of the molecular pathways regulating the cell cycle-linked pluripotency exit

Author

Alcaine Colet, Anna

Director

Aranda Aragón, Sergio

Di Croce, Luciano,

Date of defense

2019-11-04

Pages

203 p.



Department/Institute

Universitat Pompeu Fabra. Departament de Ciències Experimentals i de la Salut

Doctorate programs

Programa de doctorat en Biomedicina

Abstract

The self-renewing nature of embryonic stem cells (ESCs) is a consequence of their ability to proliferate while maintaining pluripotency, by means the capacity to differentiate into all adult cell types. Despite the remarkable scientific advances in the knowledge regarding the mechanism(s) controlling pluripotency, little is known about how cell cycle is coordinated with self-renewal and differentiation. Here we have shown a segregation of pluripotency during cell cycle progression, being cells in S-G2/M more primed for cardiac lineage commitment. By characterizing the proteome dynamics during cell cycle, we have identified the DNA demethylation enzyme thymine DNA glycosylase (TDG) as the molecular determinant for cell cycle pluripotent dissociation. Our TDG ChIP-seq data suggests a functional link between TDG and TP53 by which TP53 transcriptional programs would prime S-G2/M cells for cardiomyocyte differentiation. With this study, we have enlightened the mechanisms underlying mouse ESC fate decisions control during cell cycle.


La naturalesa d’autorenovar-se de les cèl·lules mare és una conseqüència de la seva capacitat de proliferar mantenint la seva pluripotència, essent aquesta la capacitat de diferenciar-se en tots els tipus cel·lulars trobats en l’organisme adult. Tot i els remarcables avenços científics en el coneixement dels mecanismes que controlen la pluripotència cel·lular, es desconeix com el cicle cel·lular està coordinat amb l’autorenovació i la diferenciació de les cèl·lules mare. Aquí hem pogut mostrar que la pluripotència cel·lular és segregada durant el cicle cel·lular, essent les cèl·lules en fase S-G2/M més llestes per l’inici de la diferenciació cap al llinatge cel·lular cardíac. Caracteritzant el dinamisme proteic durant el cicle cel·lular, hem identificat la proteïna de desmetilació del DNA thymine DNA glycosylase (TDG) com el determinant molecular per la dissociació de la pluripotència durant en el cicle cel·lular. La informació obtinguda per ChIP-seq de TDG ens suggereix una enllaç funcional entre TDG i TP53, a través del qual els programes de transcripció de TP53 prepararien les cèl·lules en fase S-G2/M per la diferenciació cap a cèl·lules cardíaques. Amb aquest estudi hem aportat nous coneixements sobre els mecanismes que controlen les decisions sobre el destí cel·lular de les cèl·lules mare de ratolí durant el cicle cel·lular.

Keywords

Cell cycle; Cèl.lules mare embrionàries; Embryonic stem cells; Pluripotency; Differentiation; Thymine DNA glycosylase; Cicle cel.lular; Pluripotència; Diferenciació

Subjects

576 - Cellular and subcellular biology. Cytology

Documents

taac.pdf

10.58Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)