5.Role of p53 in ES Cell Cycle Regu

5.Role of p53 in ES Cell Cycle Regulation( vai trò của p53 trong chu trình của tế bào gốc)
The tumor suppressorp53 isessential tomaintain the genome integrity[37].Ithasbeenshownthatp53canleadtocellcycle arrest in response to DNA damage and induce proapoptotic signaling. Also, p53 can block G1 phase by activation of p21 [38, 39]. InmurineEScells,p53ishighlyexpressedinthecytoplasm under basal conditions [40, 41]. There are discrepancies betweenresults fromdifferent researchgroups regarding therole of p53 pathway in cell cycle regulation in ES cells. The possible explanations of these discrepancies are the use of different ES cell lines, and the use of different experimental protocols. Although earlier studies had shown that the p53mediated response is inactive in ES cells due to the cytoplasmic sequestration of p53 [40], the recent studies reportedthatp53isactivatedandtranslocatedtothenucleusafter DNAdamage,andinducedifferentiationofES cells bydirectly suppressing Nanog expression in ES cells [42–44]. It has beenreportedthatafterUVirradiation,theabilityofmurineES cells to form colonies is more strongly decreased in p53positivemurineEScellsthaninthosewhichlackthep53[45]. However, unlike murine ES cells, human p53 is localized in the nucleus of human ES cells at a low concentration, and theexposureofhumanEScellstoDNAdamageinducesp53dependent cell cycle arrest rather than differentiation [33]. Interestingly, a recent study showed that p53 may be functional in unstressed murine ES cells, where chemical inhibition of p53 leads to suppression of ES cell proliferation by accumulating the cells in the G1 phase of the cell cycle [44]. Taken together, these findings suggest that p53 has dual functions in ES cells. On the one hand, it induces apoptosis and ES cell differentiation after exposure to DNA damage, and on the other hand, it promotes ES cell proliferation by regulatingtheEScellcycleunder standardcultureconditions. Several reports have studied the function of p53-p21 pathway in stem cells [40, 43, 46–48]. The arrest of cell cycle in G1 phase is mediated by Cdk inhibitor p21, a downstream gene target of p53 [21]. In human ES cells, in response to differentiationsignals,p53istransientlyactivatedandbindsto the p53-responsive elements (p53REs) of downstream gene target p21 to enhance the accumulation of cells in G1 phase leading to elongate of G1 and prolong the cell cycle [49]. Exposure of human ES cells to DNA damage causes a cell cycle arrest at G1 phase accompanied by accumulation and phosphorylation of p53. Moreover, the DNA damage increases the expression of p21 mRNA without any change in the p21 protein level suggesting that p21 is not a regulator of G1/S progression in human ES cells [27, 50]. However, overexpressionofp21inhumanEScellsresultsinanincrease in the percentage of cells in G1 phase [51]. A recent study showed that the p21 protein is not detectable in undifferentiated human ES cells under basal conditions and after DNA damagebecausethetranslationofp21mRNAispreventedby the miRNA pathway, particularly miR-302 s [50]. It can be deduced from the above described data that there isadifferenceincellcycleregulationbetweenhumanEScells and somatic cells.Ithas beenreportedthatinhuman ES cells, the p53-p21 pathway may be involved in the regulation of entry into differentiation instead of maintaining intact DNA [46], suggesting that p53-p21 pathway is non-functional in undifferentiated ES cells.
6.Role of microRNAs in ES Cell Cycle Regulation
The microRNAs (miRNAs) are a class of small non-coding RNAs (18–24 nucleotides in length). They down-regulate
gene expression by attaching themselves to messenger RNAs (mRNAs) and preventing their translation into proteins [52, 53]. Specifically, miRNAs regulate cell proliferation by interacting with cyclin/Cdk complexes. Wang et al. named the miRNAs which are expressed in undifferentiated ES cells and they play roles in cell cycle regulation, ES cell-specific cell cycle-regulating miRNAs (ESCC miRNAs). ESCC miRNAs include; miR-291a-3p, miR-291b-3p, miR-294, miR295, and miR-302 [51]. These miRNAs can rescue the defect in the cell cycle and enhance the transition of the cells from G1 to S phase [51] by suppressing p21, RB, and Lats2 which are inhibitors along the Cdk2-Cyclin E pathway [18] (Fig.3). An important role for miRNAs in the regulation of ES cell cycle has been inferred from the ES cell miRNA knockout models through deletion of either Dicer or Dgcr8 [54–56], whicharerequiredformaturationofmiRNAs[56].Ithasbeen found that Dgcr8-null murine ES cells are viable and proliferate slowly due to the accumulation of the cells in the G1 phase of the cell cycle, indicating a defect in the G1-S transition [56]. Also, Dicer-deficient murine ES cells showed a reduced proliferation rate and an altered cell cycle profile [54, 55]. Interestingly, it has been reported that 14 different miRNAs, which are highly expressed in ES cells, can rescue the cell cycle defects in the Dgcr8-null cells [56]. These findings indicate that miRNAs play an essential role in enhancing the G1-S transition in ES cells. It has been reported that Let-7 family members can suppress self-renewal in the Dgcr8- null murine ES cells but not wild-type ES cells [57]. Furthermore, overexpression of ESCC miRNAs into the Dgcr8- null murine ES cells, prevent loss of self-renewal induced by the let-7 miRNAs [57], indicating that the let-7 and ESCC miRNAs have opposing effects on ES cell self-renewal (Fig. 3). Taken together, these findings suggest that miRNAs which are normally expressed in ES cells prevent let-7 from silencing ES cell self-renewal. In human ES cells, it has been reported that miRNAs are alsoessentialfortheG2/Mtransition.SuppressionofDiceror Drosha results in accumulation of ES cells in the G2 phase [58]. Interestingly, miR-195 overexpression rescues this defect by inhibiting Wee1 levels. Wee1 is a kinase that is an inhibitor for the Cdk1-Cyclin B complex, which is essential for the G2/M transition [59] (Fig.3). However, in murine ES cells, lack of Dicer or Dgcr8 has no effect on G2 phase and miR-195 does not rescue proliferation defects of Dgcr8-null EScells,suggestinga difference between human ES cellsand murine ES cells. These data suggest that miR-195 may affect on targets that normally suppress the progression of the cell cycle at the G2/M transition in human ES cells [58]. Furthermore, the overexpression of miR-372 significantly downregulates p21 levels in Dicer-deficient human ES cells [58] (Fig.3). Fig. 3 A schematic representation of the role of microRNAs in the regulation of ES cell cycle. In murine ES cells, ESCC (ES cell-specific cellcycle-regulating)andlet-7miRNAshaveopposingeffectsontheG1S transition. The ESCC miRNAs promote the transition of the cells from G1 to S phase by suppressing p21, RB, and Lats2 which are inhibitors along the Cdk2-cyclin E pathway. However, let-7 miRNAs have an
Also, miR-92b has been found to be required for G1-S transition of the human ES cell cycle by its suppressing effect onthe Cdkinhibitor 57,a G1/Scheckpointgene[60].Another study demonstrated that inhibition of miR-302 family members in human ES cells can suppress the cell cycle progressionand cause a G1 arrest[61]. The effectofmiR-302 on cellcycleismediatedbytheregulationofcyclinD1andCdk4 post-transcriptionally [61], suggesting the important role of the miR-302 family in G1/S transition of ES cell cycle. Taken together, these findings suggest that miRNA pathway is essential for proper progression of the ES cell cycle

Kết quả (Việt) 1:

5. vai trò của p53 trong quy định chu kỳ tế bào ES (vai trò của p53 trong chu trình của tế bào gốc)The tumor suppressorp53 isessential tomaintain the genome integrity[37].Ithasbeenshownthatp53canleadtocellcycle arrest in response to DNA damage and induce proapoptotic signaling. Also, p53 can block G1 phase by activation of p21 [38, 39]. InmurineEScells,p53ishighlyexpressedinthecytoplasm under basal conditions [40, 41]. There are discrepancies betweenresults fromdifferent researchgroups regarding therole of p53 pathway in cell cycle regulation in ES cells. The possible explanations of these discrepancies are the use of different ES cell lines, and the use of different experimental protocols. Although earlier studies had shown that the p53mediated response is inactive in ES cells due to the cytoplasmic sequestration of p53 [40], the recent studies reportedthatp53isactivatedandtranslocatedtothenucleusafter DNAdamage,andinducedifferentiationofES cells bydirectly suppressing Nanog expression in ES cells [42–44]. It has beenreportedthatafterUVirradiation,theabilityofmurineES cells to form colonies is more strongly decreased in p53positivemurineEScellsthaninthosewhichlackthep53[45]. However, unlike murine ES cells, human p53 is localized in the nucleus of human ES cells at a low concentration, and theexposureofhumanEScellstoDNAdamageinducesp53dependent cell cycle arrest rather than differentiation [33]. Interestingly, a recent study showed that p53 may be functional in unstressed murine ES cells, where chemical inhibition of p53 leads to suppression of ES cell proliferation by accumulating the cells in the G1 phase of the cell cycle [44]. Taken together, these findings suggest that p53 has dual functions in ES cells. On the one hand, it induces apoptosis and ES cell differentiation after exposure to DNA damage, and on the other hand, it promotes ES cell proliferation by regulatingtheEScellcycleunder standardcultureconditions. Several reports have studied the function of p53-p21 pathway in stem cells [40, 43, 46–48]. The arrest of cell cycle in G1 phase is mediated by Cdk inhibitor p21, a downstream gene target of p53 [21]. In human ES cells, in response to differentiationsignals,p53istransientlyactivatedandbindsto the p53-responsive elements (p53REs) of downstream gene target p21 to enhance the accumulation of cells in G1 phase leading to elongate of G1 and prolong the cell cycle [49]. Exposure of human ES cells to DNA damage causes a cell cycle arrest at G1 phase accompanied by accumulation and phosphorylation of p53. Moreover, the DNA damage increases the expression of p21 mRNA without any change in the p21 protein level suggesting that p21 is not a regulator of G1/S progression in human ES cells [27, 50]. However, overexpressionofp21inhumanEScellsresultsinanincrease in the percentage of cells in G1 phase [51]. A recent study showed that the p21 protein is not detectable in undifferentiated human ES cells under basal conditions and after DNA damagebecausethetranslationofp21mRNAispreventedby the miRNA pathway, particularly miR-302 s [50]. It can be deduced from the above described data that there isadifferenceincellcycleregulationbetweenhumanEScells and somatic cells.Ithas beenreportedthatinhuman ES cells, the p53-p21 pathway may be involved in the regulation of entry into differentiation instead of maintaining intact DNA [46], suggesting that p53-p21 pathway is non-functional in undifferentiated ES cells.6.Role of microRNAs in ES Cell Cycle RegulationThe microRNAs (miRNAs) are a class of small non-coding RNAs (18–24 nucleotides in length). They down-regulategene expression by attaching themselves to messenger RNAs (mRNAs) and preventing their translation into proteins [52, 53]. Specifically, miRNAs regulate cell proliferation by interacting with cyclin/Cdk complexes. Wang et al. named the miRNAs which are expressed in undifferentiated ES cells and they play roles in cell cycle regulation, ES cell-specific cell cycle-regulating miRNAs (ESCC miRNAs). ESCC miRNAs include; miR-291a-3p, miR-291b-3p, miR-294, miR295, and miR-302 [51]. These miRNAs can rescue the defect in the cell cycle and enhance the transition of the cells from G1 to S phase [51] by suppressing p21, RB, and Lats2 which are inhibitors along the Cdk2-Cyclin E pathway [18] (Fig.3). An important role for miRNAs in the regulation of ES cell cycle has been inferred from the ES cell miRNA knockout models through deletion of either Dicer or Dgcr8 [54–56], whicharerequiredformaturationofmiRNAs[56].Ithasbeen found that Dgcr8-null murine ES cells are viable and proliferate slowly due to the accumulation of the cells in the G1 phase of the cell cycle, indicating a defect in the G1-S transition [56]. Also, Dicer-deficient murine ES cells showed a reduced proliferation rate and an altered cell cycle profile [54, 55]. Interestingly, it has been reported that 14 different miRNAs, which are highly expressed in ES cells, can rescue the cell cycle defects in the Dgcr8-null cells [56]. These findings indicate that miRNAs play an essential role in enhancing the G1-S transition in ES cells. It has been reported that Let-7 family members can suppress self-renewal in the Dgcr8- null murine ES cells but not wild-type ES cells [57]. Furthermore, overexpression of ESCC miRNAs into the Dgcr8- null murine ES cells, prevent loss of self-renewal induced by the let-7 miRNAs [57], indicating that the let-7 and ESCC miRNAs have opposing effects on ES cell self-renewal (Fig. 3). Taken together, these findings suggest that miRNAs which are normally expressed in ES cells prevent let-7 from silencing ES cell self-renewal. In human ES cells, it has been reported that miRNAs are alsoessentialfortheG2/Mtransition.SuppressionofDiceror Drosha results in accumulation of ES cells in the G2 phase [58]. Interestingly, miR-195 overexpression rescues this defect by inhibiting Wee1 levels. Wee1 is a kinase that is an inhibitor for the Cdk1-Cyclin B complex, which is essential for the G2/M transition [59] (Fig.3). However, in murine ES cells, lack of Dicer or Dgcr8 has no effect on G2 phase and miR-195 does not rescue proliferation defects of Dgcr8-null EScells,suggestinga difference between human ES cellsand murine ES cells. These data suggest that miR-195 may affect on targets that normally suppress the progression of the cell cycle at the G2/M transition in human ES cells [58]. Furthermore, the overexpression of miR-372 significantly downregulates p21 levels in Dicer-deficient human ES cells [58] (Fig.3). Fig. 3 A schematic representation of the role of microRNAs in the regulation of ES cell cycle. In murine ES cells, ESCC (ES cell-specific cellcycle-regulating)andlet-7miRNAshaveopposingeffectsontheG1S transition. The ESCC miRNAs promote the transition of the cells from G1 to S phase by suppressing p21, RB, and Lats2 which are inhibitors along the Cdk2-cyclin E pathway. However, let-7 miRNAs have an Also, miR-92b has been found to be required for G1-S transition of the human ES cell cycle by its suppressing effect onthe Cdkinhibitor 57,a G1/Scheckpointgene[60].Another study demonstrated that inhibition of miR-302 family members in human ES cells can suppress the cell cycle progressionand cause a G1 arrest[61]. The effectofmiR-302 on cellcycleismediatedbytheregulationofcyclinD1andCdk4 post-transcriptionally [61], suggesting the important role of the miR-302 family in G1/S transition of ES cell cycle. Taken together, these findings suggest that miRNA pathway is essential for proper progression of the ES cell cycle

Kết quả (Việt) 2:

5.Role của p53 trong Quy chế ES Cell Cycle (vai trò of p53 in chu trình of tế bào gốc)
Các khối u suppressorp53 isessential tomaintain sự toàn vẹn bộ gen [37] .Ithasbeenshownthatp53canleadtocellcycle bắt giữ để đáp ứng với thiệt hại DNA và gây proapoptotic tín hiệu. Ngoài ra, p53 có thể chặn giai đoạn G1 bằng cách kích hoạt các p21 [38, 39]. InmurineEScells, p53ishighlyexpressedinthecytoplasm trong điều kiện cơ bản [40, 41]. Có sự khác biệt betweenresults researchgroups fromdifferent về therole của đường p53 trong việc điều hòa chu kỳ tế bào trong các tế bào ES. Những lời giải thích có thể có của những khác biệt này là việc sử dụng các dòng tế bào ES khác nhau, và việc sử dụng các giao thức thử nghiệm khác nhau. Mặc dù các nghiên cứu trước đó đã chỉ ra rằng các phản ứng p53mediated không hoạt động trong các tế bào ES do việc cô lập tế bào chất của p53 [40], các nghiên cứu gần đây reportedthatp53isactivatedandtranslocatedtothenucleusafter DNAdamage, tế bào andinducedifferentiationofES bydirectly đàn áp biểu Nanog trong các tế bào ES [42-44]. Nó có beenreportedthatafterUVirradiation, theabilityofmurineES tế bào để hình thành các thuộc địa đang giảm mạnh hơn trong p53positivemurineEScellsthaninthosewhichlackthep53 [45]. Tuy nhiên, không giống như các tế bào ES chuột, p53 nhân được bản địa hoá trong nhân của tế bào ES con người ở nồng độ thấp, và bắt giữ chu kỳ theexposureofhumanEScellstoDNAdamageinducesp53dependent tế bào chứ không phải là sự khác biệt [33]. Thật thú vị, một nghiên cứu gần đây cho thấy p53 có thể chức năng trong tế bào ES chuột không nhấn, nơi mà ức chế hóa học của p53 dẫn đến sự ức chế tăng sinh tế bào ES bằng cách tích lũy các tế bào trong giai đoạn G1 của chu kỳ tế bào [44]. Tóm lại, những phát hiện cho thấy p53 có chức năng kép trong tế bào ES. Một mặt, nó gây ra apoptosis và tế bào ES biệt sau khi tiếp xúc với thiệt hại DNA, và mặt khác, nó thúc đẩy sự tăng sinh tế bào ES bởi standardcultureconditions regulatingtheEScellcycleunder. Một số báo cáo đã nghiên cứu các chức năng của đường p53-p21 trong tế bào gốc [40, 43, 46-48]. Việc bắt giữ của chu kỳ tế bào ở pha G1 được trung gian bởi CDK chất ức chế p21, một mục tiêu gen hạ lưu của p53 [21]. Trong các tế bào ES con người, để đáp ứng với differentiationsignals, p53istransientlyactivatedandbindsto các yếu tố p53-đáp ứng (p53REs) của hạ lưu đích gen p21 để tăng cường sự tích tụ của các tế bào trong giai đoạn G1 hàng đầu để kéo dài của G1 và kéo dài chu kỳ tế bào [49]. Tiếp xúc của các tế bào ES nhân để thiệt hại DNA gây ra một vụ bắt giữ chu kỳ tế bào ở pha G1 đi kèm bởi sự tích lũy và phosphoryl hóa p53. Hơn nữa, sự hư hại DNA làm tăng sự biểu hiện của p21 mRNA mà không có bất kỳ sự thay đổi trong mức độ protein p21 p21 gợi ý đó không phải là một điều của G1 / S tiến triển trong ES tế bào con người [27, 50]. Tuy nhiên, overexpressionofp21inhumanEScellsresultsinanincrease trong tỷ lệ phần trăm của các tế bào trong giai đoạn G1 [51]. Một nghiên cứu gần đây cho thấy các protein p21 không bị phát hiện trong các tế bào ES con người không phân biệt trong điều kiện cơ bản và sau khi DNA damagebecausethetranslationofp21mRNAispreventedby con đường miRNA, đặc biệt là miR-302 s [50]. Nó có thể được suy ra từ các dữ liệu trên mô tả rằng có isadifferenceincellcycleregulationbetweenhumanEScells và cells.Ithas soma beenreportedthatinhuman tế bào ES, đường p53-p21 có thể được tham gia vào các quy định nhập cảnh vào sự khác biệt thay vì duy trì DNA nguyên vẹn [46], cho thấy p53-p21 con đường là không có chức năng trong tế bào ES không phân biệt.
6.Role của microRNA trong Quy chế ES Cell Cycle
Các microRNA (miRNA) là một lớp học của các RNA không mã hóa nhỏ (18-24 nucleotide trong chiều dài). Họ xuống điều chỉnh
biểu hiện gen bằng cách gắn mình với sứ RNA (mRNA) và ngăn ngừa dịch của họ vào các protein [52, 53]. Cụ thể, miRNA điều chỉnh tăng sinh tế bào bằng cách tương tác với khu phức hợp cyclin / CDK. Wang et al. tên các miRNA được biểu hiện trong các tế bào ES không phân biệt và họ đóng vai trò trong việc điều hòa chu kỳ tế bào, tế bào ES chu kỳ điều tiết miRNA tế bào cụ thể (ESCC miRNA). ESCC miRNA bao gồm; miR-291a-3p, miR-291b-3p, miR-294, miR295, và miR-302 [51]. Các miRNA có thể cứu những khiếm khuyết trong chu kỳ tế bào và tăng cường quá trình chuyển đổi của các tế bào từ G1 đến pha S [51] bằng cách ức chế p21, RB, và Lats2 đó là chất ức chế dọc theo con đường CDK2-Cyclin E [18] (Hình 3 ). Một vai trò quan trọng đối với miRNA trong quy định của chu kỳ tế bào ES đã được suy ra từ các mô hình tế bào ES miRNA loại trực tiếp thông qua việc xóa hoặc Dicer hoặc Dgcr8 [54-56], whicharerequiredformaturationofmiRNAs [56] .Ithasbeen thấy rằng Dgcr8 null chuột các tế bào ES là khả thi và sinh sôi nảy nở chậm do sự tích tụ của các tế bào trong giai đoạn G1 của chu kỳ tế bào, cho thấy một khiếm khuyết trong G1-S chuyển đổi [56]. Ngoài ra, chuột Dicer thiếu các tế bào ES cho thấy tỷ lệ gia tăng giảm và một hồ sơ thay đổi chu kỳ tế bào [54, 55]. Thật thú vị, nó đã được báo cáo rằng 14 miRNA khác nhau, được có mặt trong các tế bào ES, có thể cứu những khiếm khuyết chu kỳ tế bào trong các tế bào Dgcr8 null [56]. Những phát hiện này cho thấy miRNA đóng một vai trò thiết yếu trong việc nâng cao G1-S chuyển trong các tế bào ES. Nó đã được báo cáo rằng các thành viên Lết-7 gia đình có thể đàn áp tự động gia hạn trong các null chuột các tế bào ES Dgcr8- nhưng không hoang dại tế bào ES [57]. Hơn nữa, quá mức của ESCC miRNA vào Dgcr8- vô chuột các tế bào ES, ngăn ngừa mất tự đổi mới gây ra bởi 7 let-miRNA [57], chỉ ra rằng let-7 và ESCC miRNA có tác dụng đối lập trên tế bào ES tự đổi mới (Hình. 3). Tóm lại, những phát hiện cho thấy miRNA mà thường được thể hiện trong các tế bào ES ngăn chặn let-7 từ bịt miệng ES tế bào tự đổi mới. Trong các tế bào ES con người, nó đã được báo cáo rằng miRNA là kết quả alsoessentialfortheG2 / Mtransition.SuppressionofDiceror Drosha tích tụ của các tế bào ES trong giai đoạn G2 [58]. Điều thú vị là miR-195 quá mức cứu khiếm khuyết này bằng cách ức chế mức Wee1. Wee1 là một kinase là một chất ức chế cho phức Cdk1-Cyclin B, đó là điều cần thiết cho các G2 / M chuyển tiếp [59] (hình 3). Tuy nhiên, trong các tế bào ES chuột, thiếu Dicer hoặc Dgcr8 không có hiệu lực vào giai đoạn G2 và miR-195 không cứu khuyết tật gia tăng của EScells Dgcr8-null, sự khác biệt giữa con người suggestinga ES cellsand ES tế bào chuột. Những dữ liệu này cho thấy miR-195 có thể ảnh hưởng đến mục tiêu mà thường ngăn chặn sự tiến triển của chu kỳ tế bào ở G2 / M chuyển trong các tế bào ES con người [58]. Hơn nữa, quá mức của miR-372 giảm bài xuất đáng kể lượng p21 trong tế bào ES nhân Dicer thiếu [58] (hình 3). Vả. 3 Một biểu đồ về vai trò của microRNA trong quy định của chu kỳ tế bào ES. Trong các tế bào ES chuột, ESCC (tế bào ES-cụ thể cellcycle điều tiết) andlet-7miRNAshaveopposingeffectsontheG1S quá trình chuyển đổi. Các miRNA ESCC thúc đẩy quá trình chuyển đổi của các tế bào từ G1 đến pha S bằng cách ức chế p21, RB, và Lats2 đó là chất ức chế dọc theo con đường E CDK2-cyclin. Tuy nhiên, let-7 miRNA đã một
Ngoài ra, miR-92B đã được tìm thấy sẽ được yêu cầu cho G1-S quá trình chuyển đổi của chu kỳ tế bào ES con người bởi tác dụng ức chế của nó onthe Cdkinhibitor 57, một G1 / Scheckpointgene [60] nghiên cứu đã chứng minh rằng .Another sự ức chế của các thành viên gia đình miR-302 trong các tế bào ES con người có thể ngăn chặn chu kỳ tế bào progressionand gây ra một vụ bắt giữ G1 [61]. Các effectofmiR-302 trên cellcycleismediatedbytheregulationofcyclinD1andCdk4 sau phiên mã [61], cho thấy vai trò quan trọng của gia đình miR-302 trong G1 / S quá trình chuyển đổi của chu kỳ tế bào ES. Gộp chung lại, những phát hiện này cho thấy rằng con đường miRNA là điều cần thiết cho sự phát triển đúng đắn của chu kỳ tế bào ES