포유류의 전능성, 접합체의 전능성에 대한 분자 기반

접합자 세포

포유류의 접합자

포유류의 접합자는 문헌에서 전능 세포로 묘사되지만, 이러한 특성은 분자 기반을 무시하기 어렵습니다. 전능성은 유전적 전능성, 후생 유전적 전능성 또는 후생 유전적 전능성에 대한 세포의 재프로그래밍 능력을 암시할 수 있습니다. 여기서, 이러한 개념의 함축적 의미는 접합자의 성질의 맥락에서 논의됩니다. 어떤 이배체 체세포처럼 유전적으로 전능하지만 접합자는 전사적으로, 후생적으로, 기능적으로 전능하지 않은 것으로 보입니다. 그러나 접합자는 이식된 분화된 게놈 또는 접합체 게놈을 전체 능력으로 재프로그래밍하기 위해 부모 난모세포로부터 주요 인자의 대부분을 보유할 수 있습니다. 이 전능한 재프로그래밍 과정은 2 세포 단계 배아의 배반체까지 확장될 수 있습니다. 따라서 주요 배아 게놈 활성화 후 및 처음 두 배아 계통의 분리 전에 후생적으로 전능한 세포가 존재하는 포유동물 세포 전능성의 개정된 대체 모델이 제안됩니다.

전능성의 정의

전능성은 아직 잘 정의되지 않았으며, 이 용어를 사용하면 필드에 혼동을 일으킵니다. 콘딕은 또 다른 용어 풍성[2]을 도입하려고 노력했고 나중에 다른 그룹에 의해 사용됩니다. 덴커는 만능이라는 용어를 만들었고, 모르가니와 브릭먼은 일부 고품질 배아줄기세포와 유도만능줄기세포로 전능성을 확장할 것을 제안했습니다. 그 문헌은 종종 접합자와 초기 배반구체를 전능하다고 부릅니다. 그러나 접합자와 배반체 전능성에 대한 다른 분자 염기는 식별되지 않았습니다. 비록 일부 정자 단백질이 발달에 영향을 미칠 수 있지만, 수정 없이 제핵된 난모세포가 이식된 완전히 분화된 핵을 전능성으로 재프로그래밍하고 건강한 동물을 낳을 수 있기 때문에 전능 재프로그래밍 활동은 일반적으로 난모세포 인자에서 나옵니다. 난모세포는 정자의 어떠한 기여도 없이 완전한 재프로그래밍 활동을 합니다. 그래서 세 번째 카테고리는 모성 전체력이라고도 할 수 있습니다. 모성 재프로그래밍 인자는 난모세포 저장고로부터의 단백질 및/또는 RNA일 수 있습니다. 유전적 및 후생유전학적 구성요소의 독립성 때문에, 예비 단백질 및/또는 RNA의 형태로 전능한 재프로그래밍 활동은 지속 가능하지 않으며 세포 배양에서 포착되거나 유지될 수 없습니다. 앞의 두 개념은 핵의 특징이고, 세 번째 개념은 주로 세포질 용량에 관한 것입니다. 유전적으로 전능한 세포는 후생적으로 그렇게 되지 않을 수 있습니다. 전능 재프로그래밍 계수는 후생적으로 전능 상태를 유지하기 위한 계수와 다를 수 있습니다. 예를 들어, 배아 다능성 유지 및 전능성의 핵심 요소인 Oct4는 전능성의 확립이나 배아 다능성의 유도에는 필요하지 않습니다.

전능성에 대한 분자 기반

유전적, 후생유전적, 지속 가능하지 않은 생화학적 세 가지 유형의 총체력을 체계적으로 정의합니다. 모든 정상적인 이배체 세포는 유전적인 전능성을 가지고 있습니다. 후생 유전적 전능성은 처음 두 개의 배아 계통이 분리되기 직전에 배아 세포에 존재할 수 있습니다. 접합자는 특이하게 난모세포의 전능한 재프로그래밍 활동의 대부분을 유지합니다. 접합자는 모체에서 태아 전능성으로 전환 중입니다. 전체 역량은 셀을 정의하는 용어여야 합니다. 하지만, 어느 단계에서든 태아는 개인의 삶의 특별한 순간을 상징합니다. 접합자의 전체 능력을 사용하기 어려운 것은 접합자가 단일 세포인 동시에 대부분의 과학자들에 의해 배아로 간주된다는 점에서 특별하기 때문일 것입니다. 세포로서 접합자는 유전적으로 전능하지만, 이 용어는 다른 미분화 세포와 분화 세포와 구별되지 않습니다. 자신의 게놈과 이식된 게놈을 후생 유전성 전능성으로 재프로그래밍할 수 있습니다. 하지만 접합자는 후생 유전성, 전사성 및 기능적으로 전능성이 없습니다. 아직 배아는 아니지만 단세포 배아로서 접합자는 동물 생물의 중요한 시작점이지만, 동물로 발달하는 능력은 모성 요소(모성 단백질과 RNA)로부터의 완전한 재프로그래밍 활동에 의해 부여됩니다. 모성 및 자율적 후생 유전성의 명확한 개념을 확립하는 것은 이 두 가지 뚜렷한 전능한 활동에 대한 추가적인 조사에 도움이 될 것입니다. 여기서 제안된 개정된 전체 능력 모델은 실질적인 의미를 갖습니다. 이 모델은 우리가 처음 세 개의 배아 계통을 통해 달성한 것처럼 세포 배양에서 전능 세포를 포착할 수 있을 것이라고 예측합니다. 생쥐와 인간 모두에서 EPI를 나타내는 다능성 ESC, 생쥐에서 TE를 나타내는 영양아 줄기세포, 인간에서 TE를 나타내는 배외 줄기세포, lls는 생쥐의 원시 내배엽을 위한 것입니다. 최근 인간과 생쥐를 위한 배양에서 확장된 만능 줄기세포가 포착되었습니다. EPS 세포는 태아 조직과 태아 외 조직 모두에 기여합니다. 그러나 EPS 세포는 8 세포 배아의 전사적 특징을 공유하지만 EPS 세포의 전사체는 다른 PSC 및 배아 세포의 전사체와는 다릅니다. 그러나 접합자는 안정적인 활성 후생 유전 상태를 가지고 있지 않고 기능하기 위해 거의 완전히 일시적인 모성 인자에 의존하기 때문에 세포배양에서 접합자를 영속시키거나 증식시키는 것은 불가능합니다. 마찬가지로, 우리는 세포 배양에서 2 세포 배아의 배반체를 포착할 수 없을지도 모릅니다. 왜냐하면 그러한 배반체는 여전히 기능하기 위해 모성 인자에 의존하고 있고 후생 유전 및 전사 상태는 여전히 불안정하고 매우 역동적이기 때문입니다. 2 세포 배아의 특징인 쥐 내인성 레트로바이러스 활성을 발현하는 세포는 매우 작은 부분(2C 유사 세포)의 마우스 PSC 배양에 일시적으로 존재하는 것으로 보고되었습니다. PSC 배양에서 이러한 2C 유사 세포는 독립적으로 확장될 수 없으며 정제된 2C 유사 세포는 정상적인 PSC 상태로 돌아갑니다. 2C 유사 세포는 유사분열과는 무관하게 전역 단백질 합성을 억제하는 상태에 있는 것으로 보입니다. 확장 가능한 EPS 세포는 2C 유사 세포에 대한 분자 신호가 없습니다.