Genome stability of human induced pluripotent stem cells

Abstract

Lidské indukované pluripotentní kmenové buňky (hiPSCs) nabízejí využití v regenerativní medicíně i modelování onemocnění. Je ovšem podstatné, aby jejich genom zůstal nezměněn a jejich mechanismy opravy DNA byly funkční. V této práci se soustředím na detekci dvouřetězcových zlomů DNA (DSBs) pomocí fosforylovaného histonu H2AX a proteinu 53BP1, a to v několika liniích hiPSCs, jejich zdrojových buňkách, lidských embryonálních kmenových buňkách a buňkách diferencovaných z hiPSCs. sledovala jsem spontánně vytvořené DSB během procesů reprogramace, dlouhodobé kultivace a diferenciace. Pro porovnání reparační kapacity jsem vyvolala poškození pomocí gamma záření a sledovala snížení množství zlomů v čase. Množství ohnisek tvořených sledovanými proteiny bylo sledováno pomocí fluorescenční mikroskopie odděleně pro G1 a S/G2 fázi buněčného cyklu. Zdrojové buňky obsahovaly nízké množství DSBs nesouvisejících s replikací, jejich počet se zvýšil po reprogramaci do hiPSCs a snížil s dlouhodobou kultivací či diferenciácí. Indukce zlomů odhalila, že replikační mechanismy fungují dobře ve zdrojových buňkách a hiPSCs o nízké pasáži, ovšem částečně selhává u hiPSCs ve vysoké pasáži. Tato pozorování naznačují, že buněčné přeprogramování zvýší množství DSBs, ovšem reparační mechanismy fungují. Dlouhodobou kultivací se však schopnost opravovat DSBs snižuje.