Учёные МГНЦ впервые охарактеризовали репертуар ломких сайтов генома в индуцированных плюрипотентных стволовых клетках человека

Сотрудники Медико-генетического научного центра имени академика Н.П. Бочкова охарактеризовали сайты нестабильности генома в индуцированных плюрипотентных стволовых клетках (иПСК) человека в условиях стресса репликации. Научная работа выполнена в МГНЦ и опубликована в журнале Cells (MDPI).

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки – ключевой инструмент регенеративной медицины, моделирования заболеваний и поиска лекарств. Однако их клиническое применение ограничено высокой предрасположенностью к геномной нестабильности, которая возникает при репрограммировании и длительном культивировании. Около 22% линий иПСК приобретают хромосомные аномалии в ходе культивирования, а стресс репликации считается одним из главных факторов, реализующих эту нестабильность. Стресс репликации вызывает ломкость хромосом в митозе и связан со специфическим механизмом репарации – митотическим синтезом ДНК (MiDAS).

Исследователи объединили классический цитогенетический анализ хроматидных разрывов с картированием участков MiDAS непосредственно на дифференциально окрашенных метафазных хромосомах в трёх независимых линиях иПСК. Это позволило выявить 28 статистически значимых локусов рекуррентных хроматидных разрывов, или ломких сайтов, и впервые получить карту ломких сайтов в иПСК. Показано, что репертуар этих сайтов организован иерархически. Выделяется восемь наиболее активных и универсальных локусов, которые представляют собой тканеспецифическую сигнатуру ломкости плюрипотентных стволовых клеток. Часть сайтов ломкости совпадают с минимальными перекрывающимися регионами и физическими точками разрыва при ключевых адаптивных аномалиях, закрепляющихся в культуре.

Полученная карта ломких сайтов – первый систематический цитогенетический атлас сайтов ломкости в плюрипотентных стволовых клетках человека. Она может служить ориентиром для интерпретации геномной нестабильности в иПСК, для целенаправленного поиска рекуррентных аномалий и для повышения стандартов культивирования клеточных моделей.

Авторы: Victoria O. Pozhitnova, Diana Zheglo, Anastasiia V. Kislova, Danila S. Kiselev and Ekaterina S. Voronina