染色质构象调控lncRNA在造血干细胞红系分化中的作用机制研究

基本信息
批准号:81670109
项目类别:面上项目
资助金额:57.00
负责人:方向东
学科分类:
依托单位:中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心)
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李艳明,张倩,杨亚东,施剑,张璐,李品,王晨
关键词:
红细胞分化造血干细胞动态调控网络lncRNA染色质构象
结项摘要

Currently, directional differentiation of stem cells is the hot spot in the field of regenerative medicine and stem cell research, and erythroid differentiation of hematopoietic stem cells is one of the important topics. Previous studies indicated that erythroid differentiation is regulated by multiple factors, however, the role of lncRNA in erytroid differentiation still remains unclear. Our previous generated transcriptome data revealed that dozens of lncRNAs specially expressed at each stage during erythroid differentiation, which implied that these lncRNAs may play a role in differentiation regulating. Further analyses on ENCODE data implied that chromatin conformation may involved in regulation of these lncRNAs. In this project, we intend to employ cell lines and primary hematopoietic stem cells (CD34+CD38-) extracted from human cord blood, which can differentiate and develop into erythrocytes, as the study model to study the regulatory functions of the candidate lnRNAs. Firstly, we plan to evaluate the function of candidate lncRNAs by comparing the erythroid differentiation progress between controls and lncRNA ectopic expressed cells. Then, we reveal the correlation between chromatin interactions and lncRNAs expression during differentiation by using 4C technique. Finally, we investigate the regulation mechanism of lncRNAs through RNA pull-down and RIP. We aim to construct a dynamic regulation network consist of chromatin interaction, lncRNAs, proteins and erythroid differentiation by comprehensively analyzing results from all mentioned studies. This study will not only enrich the regulation mechanisms of erythroid differentiation, but also may provide a new perspective for other studies in directional differentiation of stem cells.

干细胞定向分化是当前干细胞与再生医学领域的研究热点,而造血干细胞的红系分化是其中重要的课题之一。以往的成果表明红系分化受到多重因素调控,而lncRNA在其中发挥的作用仍待研究。项目组已有的转录组学数据分析结果提示多个lncRNA潜在调控红系分化,相关ENCODE数据的挖掘分析提示染色质构象参与上述lncRNA的表达调控。本研究将利用红系细胞株诱导分化模型和人脐带血来源的造血干细胞定向红系分化模型,通过干扰候选lncRNA表达,观察其对红系分化的影响;利用4C技术探讨染色质构象对候选lncRNA的调控作用;采用RNA pull-down、RIP等技术研究候选lncRNA的调控机制。综合染色质构象、lncRNA和红系分化三方面研究结果,构建“染色质-lncRNA-结合蛋白”对红系分化的动态调控网络。该网络不仅将丰富红细胞分化的调控机制,也可望为干细胞定向分化相关领域的研究提供新思路。

项目摘要

红系分化是一个动态的、复杂的、精确调控的过程。以往的研究揭示了细胞因子、转录因子、microRNAs等在调控红系分化方面的作用及其机制,但是lncRNAs和染色质可及性相互作用在红系分化过程中的调控机制还缺乏全面的认识。..本研究以脐带血来源的造血干细胞红系分化为研究模型,通过深入挖掘红系分化过程中不同阶段的多组学数据,分析了染色质可及性和基因表达的动态特征,对出现变化的染色质可及性和基因的功能进行了鉴定。本研究鉴定了红系分化晚期阶段(Erythroblast)LncRNA、转录因子和关键调控基因的相互作用网络,并对新鉴定的候选 lncRNA的生物学功能进行验证。本研究也对巨核红系祖细胞阶段的LncRNA进行了功能验证。本研究重点围绕LncRNA通过染色质动态变化调控红系造血的分子机制进行。..项目组通过对染色质可及性和长非编码RNA(LncRNA)在红系分化过程中的调控规律进行了深入解析,发现染色质可及性和LncRNA在不同红系分化阶段具有阶段特异性的特征,EB阶段变化最为显著。染色质可及性和LncRNA的相互作用网络参与调控了红系分化进程。我们特别鉴定了红系分化晚期的分子网络,并鉴定了该网络中几个关键的调控红系分化晚期的候选LncRNAs,如LINC01128、LINC01133、CYTOR及PCED1B-AS1,以及可能的作用途径。通过对红系分化特定阶段的LncRNA进行功能验证,发现这些LncRNA可通过染色质的动态变化调控红系分化进程。本项目首次发现了LncRNA与染色质可及性的相互作用调控红系造血的分子机制。..我们的发现为人类红细胞生成中lncRNA和染色质的动态相互作用提供了新的见解,这可能导致发现预防或治疗红细胞生成或造血疾病的生物标志物。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

跨社交网络用户对齐技术综述

跨社交网络用户对齐技术综述

DOI:10.12198/j.issn.1673 − 159X.3895
发表时间:2021
3

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

DOI:10.11834/jrs.20209060
发表时间:2020
4

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

DOI:
发表时间:2015
5

基于FTA-BN模型的页岩气井口装置失效概率分析

基于FTA-BN模型的页岩气井口装置失效概率分析

DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.04.015
发表时间:2019

相似国自然基金

1

KLF3调控造血干细胞向红系细胞分化的作用机制研究

批准号:31371300
批准年份:2013
负责人:张昭军
学科分类:C0602
资助金额:15.00
项目类别:面上项目
2

转录因子GATA1调控lncRNA参与红系分化的作用及机制研究

批准号:81700097
批准年份:2017
负责人:李艳明
学科分类:H0801
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

CTCF对造血干细胞红系分化及珠蛋白表达的调控机制

批准号:31100924
批准年份:2011
负责人:李雅娟
学科分类:C0602
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
4

Notch信号通路在红系祖细胞增殖和成熟分化中的调控作用

批准号:31201097
批准年份:2012
负责人:习佳飞
学科分类:C1204
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目