通过人类iPS细胞中的重编程和传代，无错误和易出错的DNA修复基因表达数据
a、，∗和b条
吉村康熙
一日本大阪大学医学研究生院基因组生物学系基因治疗科学部
大辅大崎
b条日本大阪大学微生物疾病研究所基因组信息研究中心
一日本大阪大学医学研究生院基因组生物学系基因治疗科学部
b条日本大阪大学微生物疾病研究所基因组信息研究中心
接收日期：2019年12月14日；2020年1月26日修订；2020年1月27日验收。
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摘要
我们最近发现，DNA修复相关基因的表达可以通过重新编程以及准确传递基因组信息的基因的表达增加而改变，例如同源重组（HR）和错配修复（MMR），以及易出错的跨损伤合成（TLS）聚合酶的表达减少。在这里，我们确认了另一个细胞系中表达的这种变化，并发现这种变化是由重叠的传代以及OCT3/4和NANOG维持的。我们的研究结果表明，与重编程及其维持相关的DNA修复相关基因的表达变化可以作为显示多能性细胞质量控制的新指标。
关键词：DNA修复、PARP、RAD51、BLM、同源重组、错配修复、重新编程
数据的价值• 这项工作加深了对具有重编程和重叠传代的多能干细胞中DNA修复相关基因的基本特征的理解。 • 本文数据显示，PCA清楚地显示了hiPSC传代组（p31，p32）和hiPSC传递组（p50，p51，p53）的表达变化。 • hiPSC传代组（p31，p32）和hiPSC传递组（p50，p51，p53）在细胞分化方面存在差异。
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1.数据描述
如我们之前的分析所述，计算了DNA修复和复制相关基因的成纤维细胞和hiPSC（p31，p32）的平均RNA表达值[1]. 结果，通过重新编程，在所有hiPS细胞（hiPSC）系中观察到稳定且大约三倍的表达，而在hiPSC的祖细胞中，表达量为RAD51系列和土地管理局人力资源部，MSH2型和MSH6号机组MMR和第1部分和第2部分基底切除修复（BER）是无误修复的一部分。RAD50型,NBN公司和MRE11型参与HR和非同源末端连接（NHEJ）。第11页表达略有增加，但RAD51系列或土地管理局与我们之前的发现类似。RAD50型和NBN公司与之前的数据一致，表达量下降最小[1] ().
表1
（p31，p32）和（p50，p51，p53）亲代成纤维细胞和hiPSC传代组RNA表达水平的比较。显示平均值。使用Student t检验在成纤维细胞和（p31，p32）的hiPSC传代组之间以及（p31，p32）的hiPSC传代组和（p50，p51，p53）的hiPSC传代组之间进行统计分析，并通过Caleida图进行分析。成纤维细胞与hiPSC传代组的比较（p31，p32）**<0.01，*<0.05。hiPSC传代组（p31，p32）与hiPSC传递组（p50，p51，p53）◎◎<0.01，◎<0.05的比较。数据表示为平均值±SEM。
尽管表达在XRCC5型和XRCC6型，那个在XRCC4型被下调；它们的所有对应基因都参与了NHEJ的易错修复。此外，版本3L和波兰被认为进行模棱两可的复制后修复的聚合酶代表中，有一种表达降低。所有这些表达变化与使用微阵列的一系列DNA修复相关基因中显示的变化相同，其中成纤维细胞和第三磨牙细胞完全分离[1].
主成分分析（PCA）表明，祖细胞成纤维细胞和hiPSC被PC1和PC2显著划分，（p31，p32）和（p50，p51，p53）两个传代组在hiPSC中被划分(). 此外，这两组之间的基因表达也存在差异。我们对761个基因进行了基因本体（GO）分析，产生了（2≥，≤2）的倍数变化，并获得了<0.05的p值（p31，p32 vs p50，p51，p53）。前五位GO相关基因包括调控细胞分化、发育过程正向调控、上皮发育、多细胞生物发育调控和上皮细胞分化().
亲代成纤维细胞和hiPSC传代组（p31，p32）和（p50，p51，p53）的主成分分析。
表2
iPSC细胞组（p31，p32）和（p50，p51，p53）之间基因表达差异的前五个GO术语。
| 身份证件 | 姓名 | p值 | 输入基因 |
|---|
| 1 | GO:00455号 | 细胞分化的调控 | 1.23E-10号机组 | 104 |
| 2 | GO:00510号 | 发育过程的正向调节 | 1.57E-10型 | 87 |
| 三 | 政府编号：00604 | 上皮发育 | 6.88电子-10 | 84 |
| 4 | 通过：20000 | 多细胞生物发育的调控 | 1.14E-08 | 106 |
| 5 | 去：00308 | 上皮细胞分化 | 2.53E-08 | 50 |
计算两组的平均值，将OCT3/4和NANOG的FPKM值作为多能性指数。两组之间没有发现差异，但我们的发现表明，即使在（p50，p51，p53）组中，与（p31，p32）组相比，多能性仍保持不变().
2.实验设计、材料和方法
2.1. 细胞培养
hiPSC线路[2,三]生长在无血清的人ESC培养基中，该培养基由DMEM/F-12（生命技术）和20%敲除血清替代物（生命科技）组成，2 mM我-Synthemax II-SC涂层组织培养皿（Corning）上的谷氨酰胺、1×非必需氨基酸（Life Technologies）、0.1 mM 2-巯基乙醇和5 ng/mL碱性成纤维细胞生长因子（Katayama Chemical Industries）。使用Accutase（Sigma）传代细胞，并接种Rho激酶抑制剂Y-27632（10μM；LC实验室）。
2.2. RNA提取和文库制备
使用RNeasy Plus Micro Kit（Qiagen）从细胞中提取总RNA。根据制造商的说明，使用TruSeq绞合mRNA样品制备试剂盒（加利福尼亚州圣地亚哥Illumina）进行文库制备。
3.RNA序列
通过Illumina HiSeq 2500和3000平台，以75碱基单端模式对RNA样本进行全转录组测序。基地呼叫使用Illumina Casava ver.1.8.2软件。使用TopHat 2.0.13版、Bowtie2 2.2.3版和SAMtools 0.1.19版将测序读取结果映射到人类参考基因组序列（hg19）。使用袖扣2.2.1版计算每千碱基外显子每百万映射片段的片段数（FPKM）。根据各自的序列数据计算FPKM值，并使用iDEP85进行分析(http://bioinformatics.sdstate.edu/idep/).
利益冲突
作者声明，他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能会影响本文所报道的工作。
工具书类
1Yoshimura Y.通过人类iPS细胞中的重编程增加无错误DNA修复基因的表达。再生。疗法。2019;11:101–105. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 2井川庆（Igawa K.）、Kokubu C.、Yusa K.、Horie K.、Yoshimura Y.、Yamauchi K.。去除重编程转基因可提高由人诱导多能干细胞生成的角质形成细胞的组织重建潜力。干细胞。Transl.公司。医学。2014;三(9):992–1001. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 三。Yoshimura Y.，Yamanishi A.，Kamitani T.，Kim J.S.，Takeda J.人类诱导多能干细胞基因组中靶向纯合性的产生。公共科学图书馆一号。2019;14(12) [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 
