Ny avhandling undersöker viktiga aspekter av cellers vilofas

Vad handlar din avhandling om?

Cellulär vilofas (quiescence) är ett reversibelt, icke-proliferativt tillstånd där celler tillfälligt lämnar cellcykeln men behåller förmågan att återinträda vid rätt stimulans. Detta tillstånd gör det möjligt för celler att överleva ogynnsamma miljöförhållanden och skyddar dem mot stressinducerad skada.

Under min doktorandtid använde jag jästceller (fissionsjäst) som modell för att undersöka viktiga aspekter av vilofasen, inklusive inträdspotential, kromosomkondensation, transkriptionell omprogrammering, förändringar av histonmodifieringar och 3-dimensionell kromosomstruktur.

Vårt övergripande mål var att förstå de mekanismer genom vilka transkriptionella program och epigenomiska landskap dynamiskt omorganiseras under under initiering och bibehållande av vilofasen.

Vilka är de viktigaste resultaten?

Vi identifierade 149 gener som är signifikant uppreglerade under tidig cellular vilofas. Uppreglering av dessa gener står i kontrast till den generella nedregleringen av transkriptionell aktivitet som sker i vilofasen. Bland dessa gener var 16 gener kontinuerligt högt uttryckta under vilofasen. Vi upptäckte att majoriteten av dessa gener sitter nära kromosomens ände (telomeren).

ChIP-seq-analyser visade en stark koppling mellan dessa gener och den aktiva histonmodifieringen H3K4me3. Noterbart är att H3K4me3 visade sig reglera RNA-polymeras II (RNAPII) pausering vid promotor regionerna, och denna modification var beroende av Set1, den katalytiska subenheten i COMPASS-komplexet.

Kompletterande Hi-C-analyser avslöjade bildandet av starkt interaktiva topologiskt associerade domäner (TADs) nära telomerena. Dessutom observerade vi att telomererna interagerar med varandra i cellkärnan och det gör telomererna också i vilande celler hos andra eukaryoter.

Hur kan den kunskapen komma människor till nytta/bidra till att förbättra människors hälsa?

Eftersom vilofasen (quiescence) är ett vanligt cellulärt tillstånd som förekommer i många celltyper – inklusive stamceller och cancerceller – hoppas vi att våra resultat kommer att inspirera till vidare forskning om hur vilande celler beter sig och regleras i dessa sammanhang.

Vilka mål har du för framtiden?

Med utgångspunkt i dessa studier i fissionsjäst som modell är min ambition att vidare undersöka hur kromatinarkitektur och epigenetiska modifieringar reglerar genuttryck under cellulär vilofas i däggdjur.

Disputation

Torsdagen, 5 juni, kl. 09:00, Gene i Neo, Blickagången 16, Flemingsberg.

Avhandling

Investigation of epigenome changes in quiescent fission yeast cells