胚胎干细胞分层调控机制的计算分析

Computational analysis of layered regulatory mechanisms in embryonic stem cells

作者：Johannes Meisig

出版：Logos Verlag Berlin

索书号：Q813/M515/2016/Y

ISBN: 978-3-8325-4242-9

藏书地点： 武大外教中心

小鼠胚胎干细胞可作为早期胚胎发育的体外模型。它们使作者们能够以很高的时间分辨率对转录组进行采样，以阐明发育过程中的基因调控。在这项工作中，来自分化小鼠胚胎干细胞的转录组数据被用于深入了解基因调控的不同层面。这些层在染色体，亚兆碱基结构域和单个启动子水平上运行，重点研究了X染色体失活和多能性之间的相互作用。对不同调控机制的分析表明，基因剂量微调，反馈控制和功能模块对于分化过程中适当基因调控的重要性。

哺乳动物早期胚胎中的细胞具有产生干细胞系的独特能力。体内的生殖系统发育状态被称为多能性，只有瞬间产生。多能细胞分化并产生单个的组织。与此相反，多能性状态可以用化学方法培养胚胎干细胞在体外培养培养基中进行繁殖。在受精状态下，胚胎干细胞可以被迫退出多能状态，并分化成某些特定细胞系。因此，利用胚胎干细胞，作者们可以在实验室中研究原始状态的维持和退出。这一过程研究的一个主要焦点是有必要的基因存在，能够原始状态，使得信号稳定。这些必需的基因构成了一个调节网络的核心，这一方向将有助于解释关键决策如何不可逆转地退出。一旦细胞脱离多能性，就会使得细胞发生广泛的变化。这些机制之间会相互作用，形成彼此之间以及与多能性相关的网络。

转录组的形成是由转录因子的基因调控，表观遗传学机制如DNA甲基化和组蛋白修饰以及信号通路。作者集中讨论在此期间形成基因表达的三种调控机制。这些机制将主要利用生成的转录组数据进行研究。在微阵列的帮助下，使用早期密集采样的时间序列分化转录组。

首先，X染色体如何失活与退出多能性有关，其次是如何退出的；X失活和分化过程中的基因表达一般受什么影响。作者将利用一组大数据发表的转录组数据，对小鼠胚胎干细胞的分化进行了调控研究。第一章论述X染色体的表达，除了女性细胞中X染色体失活的研究，还找到了之前提出的X-连锁上调机制的证据。作者还研究了X染色体失活与分化的进展，发现一个反馈的灭活状态。在第二章中，分析了X染色体的表达模式，并进行更详细的区分。作者观察到了群体中的协调表达，邻近基因的增多与这些基因位点的染色质接触增多有关。在第三章中，作者进一步提高了细节水平，研究如何从转录因子调控，可以从表达谱预测一个人的基因。使用来自鼠标的公共表达式数据的大型数据集，在胚胎干细胞中，作者比较了重组基因调控的不同算法，发现了转录因子与基因的相互作用关系。

《胚胎干细胞分层调控机制的计算分析》一书于2016年由Logos Verlag Berlin出版，作者是Johannes Meisig。

《胚胎干细胞分层调控机制的计算分析》一书中，专家研究人员介绍了用于研究胚胎干细胞分层调控机制的计算分析的技术和方法，重点是最近的技术发展，讨论的主题主要包括七个部分，介绍，mESCs早期分化表达的整体调控，相邻基因协调表达的机制，发现转录因子对个体基因的调控，结论，材料与方法等部分。《胚胎干细胞分层调控机制的计算分析》一书从各个方面讲解了胚胎干细胞分层调控机制的计算分析的基础内容和研究方法，旨在为想要进一步研究胚胎干细胞分层调控机制的计算分析的人员提供简明易懂的介绍以及方法技术指导。

《胚胎干细胞分层调控机制的计算分析》一书作为生物信息学专业研究读物，观点新颖独到，内容饱满详实、语言浅显易懂，除此之外，还包括一些其他的特点：

1、本书分为七个部分，既讲解了胚胎干细胞分层调控机制的计算分析过程的基础知识，还讲解了深入研究胚胎干细胞分层调控机制的计算分析的方法和技术，是一本应用性很强的书籍，对于想要学习如果研究胚胎干细胞分层调控机制的计算分析的研究人员来说是一本很有意义的指导书籍。

2、每个部分都分为很多的小章节，每个章节都是由相关领域的专业人士所撰写，因此，本书讲解既详细又专业，作者们能够从中了解到胚胎干细胞分层调控机制的计算分析相关的专业知识以及最新的前沿进展。

总的说来，《胚胎干细胞分层调控机制的计算分析》一书为想要了解胚胎干细胞分层调控机制的计算分析研究方法的人员提供了清晰的导读路径，作为生物信息学领域的一本前沿研究图书，是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。

本书目录

内容

1介绍

1.1小鼠胚胎干细胞:多能状态的控制

1.2多能性网络所引发的下游分化事件

2 mESCs早期分化表达的整体调控

X:A比率是由两个相反的过程进行微调

2.1.1介绍

2.1.2转录组时间序列捕捉到X的签名失活

2.1.3未分化细胞No X染色体上调

2.1.4祖先的x连锁基因在分化过程中上调

2.1.5讨论和展望

2.2分化的进展是及时的，以补偿X剂量。

2.2.1介绍

2.2.2雌性mESC分化延迟

2.2.3甲基化与分化延迟有关

2.2.4 X剂量与甲基化通过MAPK信号连接

2.2.5讨论和展望

3相邻基因协调表达的机制

3.1介绍

3.2拓扑域和共表达模型

3.3Tsix和Xist模块对于正确的Xist表达式都是必不可少的

3.4共表达和结构域的关联具有全基因组性

3.5区域内邻近位点的表达波动减少。

3.6编码在同一区域的蛋白质优先相互作用

3.7讨论和展望

4 .发现转录因子对个体基因的调控

4.1介绍

4.2用于网络预测的关联的统计测度

4.3直接确定tf -基因相互作用的金标准

4.4转录组数据是如何获得的

4.5网络预测的基准:剪枝决定成功

4.6预测的TF-TF网络拓扑差异很大

4.7讨论和展望

5结论

6材料与方法

6.1 XO、XY、XX三种细胞系的阵列分析

6.2第二章

6.3第三章

6.4第四章

7补充数据

林岚 武汉大学生命科学学院 博士研究生