Porcine embryonic stem cells (pESCs) have become an advantageous experimental tool for developing therapeutic applications and producing transgenic animals. However, despite numerous reports of putative pESC lines, deriving validated pESC lines from embryos produced in vitro remains difficult. Here, we report that embryo aggregation was useful for deriving pESCs from in vitro-produced embryos. Blastocysts derived from embryo aggregation formed a larger number of colonies and maintained cell culture stability. Our derived cell lines demonstrated expression of pluripotent markers (alkaline phosphatase, Oct4, Sox2, and Nanog), an ability to form embryoid bodies, and the capacity to differentiate into the three germ layers. A cytogenetic analysis of these cells revealed that all lines derived from aggregated blastocysts had normal female and male karyotypes. These results demonstrate that embryo aggregation could be a useful technique to improve the efficiency of deriving ESCs from in vitro-fertilized pig embryos, studying early development, and deriving pluripotent ESCs in vitro in other mammals.
Pluripotent stem cell (PSC) variations can cause significant differences in the efficiency of cardiac differentiation. This process is unpredictable, as there is not an adequate indicator at the undifferentiated stage of the PSCs. We compared global gene expression profiles of two PSCs showing significant differences in cardiac differentiation potential. We identified 12 up-regulated genes related to heart development, and we found that 4 genes interacted with multiple genes. Among these genes, Gata6 is the only gene that was significantly induced at the early stage of differentiation of PSCs to cardiomyocytes. Gata6 knock-down in PSCs decreased the efficiency of cardiomyocyte production. In addition, we analyzed 6 mESC lines and 3 iPSC lines and confirmed that a positive correlation exists between Gata6 levels and efficiency of differentiation into cardiomyocytes. In conclusion, Gata6 could be utilized as a biomarker to select the best PSC lines to produce PSC-derived cardiomyocytes for therapeutic purposes.
Mesenchymal stem cells (MSCs) are often known to have a therapeutic potential in the cell-mediated repair for fatal or incurable diseases. In this study, canine umbilical cord MSCs (cUC-MSCs) were isolated from umbilical cord matrix (n = 3) and subjected to proliferative culture for 5 consecutive passages. The cells at each passage were characterized for multipotent MSC properties such as proliferation kinetics, expression patterns of MSC surface markers and self-renewal associated markers, and chondrogenic differentiation. In results, the proliferation of the cells as determined by the cumulative population doubling level was observed at its peak on passage 3 and stopped after passage 5, whereas cell doubling time dramatically increased after passage 4. Expression of MSC surface markers (CD44, CD54, CD61, CD80, CD90 and Flk-1), molecule (HMGA2) and pluripotent markers (sox2, nanog) associated with self-renewal was negatively correlated with the number of passages. However, MSC surface marker (CD105) and pluripotent marker (Oct3/4) decreased with increasing the number of subpassage. cUC-MSCs at passage 1 to 5 underwent chondrogenesis under specific culture conditions, but percentage of chondrogenic differentiation decreased with increasing the number of subpassage. Collectively, the present study suggested that sequential subpassage could affect multipotent properties of cUC-MSCs and needs to be addressed before clinical applications.
Recently, pluripotency induction or cellular reprogramming by introducing critical transcription factors has been extensively studied, but has been demonstrated only in vitro. Based on reports that Oct4 is critically involved in transforming neural stem cells into pluripotent cells, we used the lentiviral vector to introduce the Oct4 gene into the hippocampal dentate gyrus (DG) of adult mice. We examined whether this manipulation led to cellular or behavioral changes, possibly through processes involving the transformation of NS cells into pluripotent cells. The Oct4 lentivirus-infused group and the green fluorescent protein lentivirus-infused group showed a similar thickness of the DG and a comparable level of synaptophysin expression in the DG. Furthermore, our behavioral analyses did not show any differences between the groups concerning exploratory activity, anxiety, or memory abilities. This first trial for pluripotency induction in vivo, despite negative results, provides implications and information for future studies on in vivo cellular reprogramming.
Choi, Sara;Jo, Junghyun;Seol, Dong-Won;Cha, Soo Kyung;Lee, Jeoung Eun;Lee, Dong Ryul
Development and Reproduction
/
v.17
no.1
/
pp.9-16
/
2013
Coactivator-associated arginine methyltransferase 1 (CARM1) is included in the protein arginine methyltransferase (PRMT) family, which methylates histone arginine residues through posttranslational modification. It has been proposed that CARM1 may up-regulate the expression of pluripotency-related genes through the alteration of the chromatin structure. Mouse embryonic stem cells (mESCs) are pluripotent and have the ability to self-renew. The cells are mainly used to study the genetic function of novel genes, because the cells facilitate the transmission of the manipulated genes into target mice. Since the up-regulated methylation levels of histone arginine residue lead to the maintenance of pluripotency in embryos and stem cells, it may be suggested that CARM1 overexpressing mESCs elevate the expression of pluripotency-related genes in reconstituted embryos for transgenic mice and may resist the differentiation into trophectoderm (TE). We constructed a fusion protein by connecting CARM1 and 7X-arginine (R7). As a cell-penetrating peptide (CPP), can translocate CARM1 protein into mESCs. CPP-CARM1 protein was detected in the nuclei of the mESCs after a treatment of 24 hours. Accordingly, the expression of pluripotency-related genes was up-regulated in CPP-CARM1-treated mESCs. In addition, CPP-CARM1-treated mESC-derived embryoid bodies (EBs) showed an elevated expression of pluripotency-related genes and delayed spontaneous differentiation. This result suggests that the treatment of recombinant CPP-CARM1 protein elevates the expression of pluripotency-related genes of mESCs by epigenetic modification, and this protein-delivery system could be used to modify embryonic fate in reconstituted embryos with mESCs.
Proceedings of the Korea Society of Poultry Science Conference
/
2001.11a
/
pp.40-46
/
2001
The use of pluripotent stem cells has tremendous advantages for various purposes but these cell lines with proven germ-line transmission have been completely established only in the mouse. Embryonic germ (EG) cell lines are also pluripotent and undifferentiated stem cells established from primordial germ cells (PGCs). This study was conducted to establish and characterize the chicken EG cells derived from gonadal primordial germ cells. We isolated gonadal PGCs from 5.5-day-old (stage 28) White leghorn (WL) embryos and established chicken EG cells lines with EG culture medium supplemented with human stem cell factor (hSCF), murine leukemia inhibitory factor (mLIF), bovine basic fibroblast growth factor (bFGF), human interleukin-11 (hIL-11), and human insulin-like growth factor-I (hIGF-I). These cells grew continuously for 4 months (10 passages) on a feeder layer of mitotically active chicken embryonic fibroblasts. These cells were characterized by screening with the Periodic acid-Shiff's reaction, anti-SSEA-1 antibody, and a proliferation assay after several passages. As the results, the chicken EG cells maintained characteristics of undifferentiated stem cells as well as that of gonadal PGCs. When cultured in suspension, the chicken EG cells successfully formed an embryoid body and differentiated into a variety of cell types when re-seeded onto culture dish. The chicken EG cells were injected into blastodermal layer at stage X and dorsal aorta of recipient embryo at stage 14 (incubation of 53hrs) and produced chimeric chickens with various differentiated tissues derived from the EG cells. The germline chimeras were also successfully induced by using EG cells. Thus, Chicken EG cells will be useful for the production of transgenic chickena and for studies of germ cell differentiation and genomic imprinting.
Kim, Eun-Hye;Cheong, Seung-A;Yoon, Junchul David;Jeon, Yubyeol;Hyun, Sang-Hwan
Journal of Embryo Transfer
/
v.28
no.1
/
pp.1-6
/
2013
A lot of works have been dedicated to clarify the reasons why the establishment of embryonic stem cells (ESCs) from pig is more difficult than that from mouse and human. Several concomitant factors such as culture condition including feeder layer, sensitivity of cell to cell contact, definitive markers of pluripotency for evaluation of the validity and optimal timing of derivation have been suggested as the disturbing factors in the establishment of porcine ESCs Traditionally, attempts to derive stem cells from porcine embryos have depend on protocols established for mouse ESCs using inner cell mass (ICM) for the isolation and culture. And more recently, protocols used for primate ESCs were also applied. However, there is no report for the establishment of porcine ESCs. Indeed, ungulate species including pigs have crucial developmental differences unlike rodents and primates. Here we will review recent studies about issues for establishment of porcine ESCs and discuss the promise and strategies focusing on the timing for derivation and pluripotent state of porcine ESCs.
Shim, Sang Woo;Han, Dong Wook;Yang, Ji Hoon;Lee, Bo Yeon;Kim, Seung Bo;Shim, Hosup;Lee, Hoon Taek
Molecules and Cells
/
v.25
no.3
/
pp.358-367
/
2008
The embryonic germ cell (EGCs) of mice is a kind of pluripotent stem cell that can be generated from pre- and post-migratory primordial germ cells (PGCs). Most previous studies on DNA methylation of EGCs were restricted to 12.5 days post coitum (dpc). This study was designed to establish and characterize murine EGC lines from migrated PGCs as late as 13.5 dpc and to estimate the degrees of methylation of their imprinted genes as well as of the non-imprinted locus, Oct4, using an accurate and quantitative method of measurement. We established five independent EGC lines from post migratory PGCs of 11.5-13.5 dpc from C57BL/6 ${\times}$ DBA/2 F1 hybrid mouse fetuses. All the EGCs exhibited the typical features of pluripotent cells including hypomethylation of the Oct4 regulatory region. We examined the methylation status of three imprinted genes; Igf2, Igf2r and H19 in the five EGC lines using bisulfite genomic sequencing analysis. Igf2r was almost unmethylated in all the EGC lines irrespective of the their sex and stage of isolation; Igf2 and H19 were more methylated than Igf2r, especially in male EGCs. Moreover, EGCs derived at 13.5 dpc exhibited higher levels of DNA methylation than those from earlier stages. These results suggest that in vitro derived EGCs acquire different epigenotypes from their parental in vivo migratory PGCs, and that sex-specific de novo methylation occurs in the Igf2 and H19 genes of EGCs.
Cells that have endogenous multipotent properties can be used as a starting source for the generation of induced pluripotent cells (iPSC). In addition, small molecules associated with epigenetic reprogramming are also widely used to enhance the multi- or pluripotency of such cells. Skinderived precursor cells (SKPs) are multipotent, sphereforming and embryonic neural crest-related precursor cells. These cells can be isolated from a juvenile or adult mammalian dermis. SKPs are also an efficient starting cell source for reprogramming and the generation of iPSCs because of the high expression levels of Sox2 and Klf4 in these cells as well as their endogenous multipotency. In this study, valproic acid (VPA), a histone deacetylase (HDAC) inhibitor, was tested in the generation of iPSCs as a potential enhancer of the reprogramming potential of SKPs. SKPs were isolated from the back skins of 5-6 week old C57BL/6 X DBA/2 F1 mice. After passage 3, the SKPs was treated with 2 mM of VPA and the quantitative real time RT-PCR was performed to quantify the expression of Oct4 and Klf4 (pluripotency specific genes), and Snai2 and Ngfr (neural crest specific genes). The results show that Oct4 and Klf4 expression was decreased by VPA treatment. However, there were no significant changes in neural crest specific gene expression following VPA treatment. Hence, although VPA is one of the most potent of the HDAC inhibitors, it does not enhance the reprogramming of multipotent skin precursor cells in mice.
Parkinson's disease (PD) is a complicated neurodegenerative disorder although it is oftentimes defined by clinical motor symptoms originated from age dependent and progressive loss of dopaminergic neurons in the midbrain. The pathogenesis of PD involves dopaminergic and nondopaminergic neurons in many brain regions and the molecular mechanisms underlying the death of different cell types still remain to be elucidated. There are indications that PD causing disease processes occur in a global scale ranging from DNA to RNA, and proteins. Several PD-associated genes have been reported to play diverse roles in controlling cellular functions in different levels, such as chromatin structure, transcription, processing of mRNA, translational modulation, and posttranslational modification of proteins. The advent of quantitative high throughput screening (HTS) tools makes it possible to monitor systemic changes in DNA, RNA and proteins in PD models. Combined with dopamine neuron isolation or derivation of dopamine neurons from PD patient specific induced pluripotent stem cells (PD iPSCs), HTS techonologies will provide opportunities to draw PD causing sequences of molecular events in pathologically relevant PD samples. Here I discuss previous studies that identified molecular functions in which PD genes are involved, especially those signaling pathways that can be efficiently studied using HTS methodologies. Brief descriptions of quantitative and systemic tools looking at DNA, RNA and proteins will be followed. Finally, I will emphasize the use and potential benefits of PD iPSCs-derived dopaminergic neurons to screen signaling pathways that are initiated by PD linked gene mutations and thus causative for dopaminergic neurodegneration in PD.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.