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Dual role of lipids for genome stability and pluripotency facilitates full potency of mouse embryonic stem cells

蛋白质与细胞:英文版 2023年第8期14卷 591-602页

作者： Liangwen Zhong Miriam Gordillo Xingyi Wang Yiren Qin Yuanyuan Huang alexey soshnev Ritu Kumar Gouri Nanjangud Daylon James C.David Allis Todd Evans Bryce Carey Duancheng Wen Department of Reproductive Medicine Ronald O.Perelman and Claudia Cohen Center for Reproductive MedicineWeill Cornell MedicineNew YorkNY 10065USA Department of Surgery Weill Cornell Medical College1300 York AvenueNew YorkNY 10065USA Laboratory of Chromatin Biology and Epigenetics The Rockefeller UniversityNew YorkNY 10065USA Cold Spring Harbor Laboratory Cold Spring HarborNY 11724USA Molecular Cytogenetics Core.Memorial Sloan Kettering Cancer Center New YorkNY 10065USA Department of Neuroscience Developmental and Regenerative BiologyUniversity of Texas at San AntonioOne UTSA CircleSan AntonioTX 78249USA Gladstone Institutes 1650 Owens StSan FranciscoCA94158USA

While Mek1/2 and Gsk3βinhibition("2i")supports the maintenance of murine embryonic stem cells(EsCs)in a homogenous naive state,prolonged culture in 2i results in aneuploidy and DNA hypomethylation that impairs developmental ***,2i fails to support derivation and culture of fully potent female *** we find that mouse ESCs cultured in 2i/LIF supplemented with lipid-rich albumin(AlbuMAx)undergo pluripotency transition yet maintain genomic stability and full potency over long-term ***,lipids in AlbuMAx impact intracellular metabolism including nucleotide biosynthesis,lipid biogenesis,and TCA cycle intermediates,with enhanced expression of DNMT3s that prevent DNA *** induce a formative-like pluripotent state through direct stimulation of Erk2 phosphorylation,which also alleviates X chromosome loss in female ***,both male and female"all-ESc"mice can be generated from de novo derived ESCs using AlbuMAXbased *** findings underscore the importance of lipids to pluripotency and link nutrient cues to genome integrity in early development.

关键词： mouse pluripotent stem cells lipids pluripotency transition genomic stability developmental potency nucleotide pool depletion 2i medium X chromosome loss femaleall-EsC mice

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