Cellular differentiation is governe

Cellular differentiation is governed by dynamic changes occurring in the genome. We are interested in how these mechanisms – including epigenetic marks, changes in chromatin structure and gene expression - are used by the genome to instruct the very first differentiation events in the embryo. These differentiation events begin when the blastocyst becomes fated toward either embryonic or extraembryonic tissues and then continue upon the beginning of the first germ layers: endoderm, ectoderm and mesoderm.





To understand these dramatic early events, we have developed human embryonic stem cells as a model system. We are able to differentiate hESCs into definitive endoderm, trophoblast and ectoderm and are developing new ways to derive hESCs from human blastocysts which are free from animal contaminants and more karyotypically stable than those currently available.

To date our major contribution has been in the study of endoderm and trophoblast cells, either in whole embryos using expression cloning or microarray analysis or in hESC differentiated toward these lineages. More recently, we have made significant progress in using novel genomic tools, including high throughput sequencing to elucidate methylation patterns, chromatin structure and transcriptional differences between naïve hESC and definitive endoderm derived from hESCs. Furthermore, we have performed an extensive analysis on the regulation of the transcriptome throughout embryogenesis in both the embryonic and extraembryonic lineages and are currently using these comprehensive datasets to understand gene regulation during organogenesis and gastrulation in the mouse.





Using this data we have made inroads into understanding placental morphogenesis and the evolution of this novel organ (Knox and Baker; Mitiku and Baker). Our goals for the future are to use the genomic information obtained from these early differentiation events to inform the eventual creation of new tissues for therapeutics.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

โทรศัพท์มือถือสร้างความแตกต่างอยู่ภายใต้การเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกที่เกิดขึ้นในกลุ่ม เรามีความสนใจในการใช้กลไกเหล่านี้ –รวมถึงเครื่องหมาย epigenetic เปลี่ยนแปลงนิพจน์โครงสร้างและยีนโครมาติน - โดยจีโนมการบัญชาการเหตุการณ์สร้างความแตกต่างในครั้งแรกในตัวอ่อน เหตุการณ์เหล่านี้สร้างความแตกต่างเริ่มต้นเมื่ออดีต fated ต่อเนื้อเยื่อตัวอ่อน หรือ extraembryonic และต่อเมื่อจุดเริ่มต้นของเลเยอร์แรกจมูก: เอนโดเดิร์ม เอ็กโทเดิร์ม และ mesoderm เข้าใจเหตุการณ์ช่วงละครเหล่านี้ เราได้พัฒนาสเต็มเซลล์ตัวอ่อนมนุษย์เป็นแบบจำลองระบบ เราสามารถแยกความแตกต่าง hESCs เป็นเอนโดเดิร์มทั่วไป trophoblast และเอ็กโทเดิร์ม และมีการพัฒนาวิธีใหม่ในการได้รับ hESCs จาก blastocysts มนุษย์ปราศจากสารปนเปื้อนสัตว์ และมีเสถียรภาพมากขึ้น karyotypically กว่าที่มีอยู่ในปัจจุบันวันที่ของเราส่วนใหญ่แล้วในการศึกษาเอนโดเดิร์มและ trophoblast เซลล์ ในโคลนทั้งใช้วิเคราะห์โคลนหรือ microarray นิพจน์ หรือ ใน hESC ทั่วไปทางเชื้อชาติเหล่านี้ เมื่อเร็ว ๆ นี้ เราได้ทำความคืบหน้าที่สำคัญในการใช้มือ genomic นวนิยาย รวมทั้งอัตราความเร็วสูงลำดับการ elucidate ปรับรูปแบบ โครงสร้างโครมาติน และแตก transcriptional hESC ขำน่าและเอนโดเดิร์มทั่วไปที่มา hESCs นอกจากนี้ เราได้ทำการวิเคราะห์อย่างละเอียดในข้อบังคับของ transcriptome ตลอดการเกิดเอ็มบริโอในทั้งสองเชื้อชาติตัวอ่อน และ extraembryonic และกำลังใช้ datasets เหล่านี้ครอบคลุมเข้าใจยีนควบคุมในระหว่างการเกิดของอวัยวะและ gastrulation ในเมาส์ ใช้ข้อมูลนี้เราได้ทำรองเข้าใจ morphogenesis รกลอกและวิวัฒนาการของอวัยวะนี้นวนิยาย (น็อกและเบเกอร์ Mitiku กเบเกอร์) เป้าหมายของเราในอนาคตจะใช้ข้อมูล genomic ที่ได้รับจากเหตุการณ์เหล่านี้สร้างความแตกต่างก่อนแจ้งการสร้างเนื้อเยื่อใหม่สำหรับ therapeutics เก็บ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ความแตกต่างของโทรศัพท์มือถือเป็นหน่วยงานที่มีการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกที่เกิดขึ้นในจีโนม เรามีความสนใจในวิธีการที่กลไกเหล่านี้ - รวมทั้งเครื่องหมาย epigenetic การเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของโครมาติและการแสดงออกของยีน - ถูกใช้โดยจีโนมที่จะสั่งให้เหตุการณ์ความแตกต่างแรกในตัวอ่อน เหตุการณ์ความแตกต่างเหล่านี้เริ่มต้นเมื่อตัวอ่อนจะกลายเป็นเวรกรรมที่มีต่อทั้งเนื้อเยื่อตัวอ่อนหรือ extraembryonic แล้วดำเนินการต่อเมื่อจุดเริ่มต้นของเชื้อโรคชั้นแรก. endoderm, ectoderm mesoderm และเพื่อให้เข้าใจถึงเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในช่วงต้นเหล่านี้ได้อย่างน่าทึ่งเราได้พัฒนาเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนมนุษย์เป็นแบบอย่าง ระบบ เราสามารถที่จะแยกความแตกต่างที่ชัดเจนเป็น hESCs endoderm trophoblast และ ectoderm และมีการพัฒนาวิธีการใหม่ที่จะได้รับ hESCs จากตัวอ่อนมนุษย์ซึ่งเป็นอิสระจากสารปนเปื้อนสัตว์และอื่น ๆ karyotypically มั่นคงกว่าที่มีอยู่ในปัจจุบัน. จนถึงปัจจุบันผลงานที่สำคัญของเราได้รับในการศึกษาของ endoderm และเซลล์ trophoblast ทั้งในตัวอ่อนทั้งการใช้โคลนการแสดงออกหรือการวิเคราะห์ microarray หรือ hESC ความแตกต่างเหล่านี้ที่มีต่อ lineages เมื่อเร็ว ๆ นี้เราได้ทำให้ความคืบหน้าอย่างมีนัยสำคัญในการใช้เครื่องมือจีโนมนวนิยายรวมทั้งลำดับอัตราความเร็วสูงเพื่ออธิบายรูปแบบ methylation โครงสร้างโครมาติและความแตกต่างระหว่างการถอดรหัส hESC ไร้เดียงสาและ endoderm ที่ชัดเจนมาจาก hESCs นอกจากนี้เราได้ดำเนินการวิเคราะห์อย่างกว้างขวางในการควบคุมของยีนตลอด embryogenesis ทั้งตัวอ่อนและ lineages extraembryonic และกำลังใช้ชุดข้อมูลที่ครอบคลุมเหล่านี้จะเข้าใจการควบคุมยีนระหว่างอวัยวะและ gastrulation ในเมาส์. การใช้ข้อมูลนี้เราได้ทำ inroads ใน การทำความเข้าใจ morphogenesis รกและวิวัฒนาการของอวัยวะนิยายเรื่องนี้ (น็อกซ์และเบเกอร์; Mitiku และเบเกอร์) เป้าหมายของเราในอนาคตจะใช้ข้อมูลจีโนมที่ได้รับจากเหตุการณ์ความแตกต่างเหล่านี้ก่อนที่จะแจ้งในที่สุดการสร้างเนื้อเยื่อใหม่สำหรับการรักษา

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การเปลี่ยนสภาพของเซลล์จะถูกควบคุมโดยแบบไดนามิก การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในจีโนม . เราสนใจในวิธีการที่กลไกเหล่านี้ ( รวมทั้ง Epigenetic เครื่องหมายการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของเซลล์และการแสดงออกของยีนในจีโนมเพื่อให้เหตุการณ์ความแตกต่างแรกตัวอ่อน .เหตุการณ์นี้เริ่มสร้างเมื่อตัวอ่อนกลายเป็นเวรกรรมต่อให้ตัวอ่อนหรือ extraembryonic เนื้อเยื่อแล้วยังคงอยู่ที่จุดเริ่มต้นของชั้นเชื้อโรคแรก : เอนโดเดิร์มเอ็กโทเดิร์มเมโซเดิร์ม , และ .





เข้าใจเหล่านี้อย่างมากก่อนเหตุการณ์ เราได้พัฒนามนุษย์สเต็มเซลล์ร่างกายเป็นระบบแบบ เราสามารถแยกความแตกต่างใน hescs แบล็กเบอร์รีแตกหัก ,โทรโฟบลาส และเอ็กโทเดิร์มและพัฒนาวิธีใหม่ในการสร้างขึ้นมา hescs จากมนุษย์ซึ่งปลอดภัยจากสิ่งปนเปื้อน สัตว์และมั่นคง karyotypically มากกว่าที่มีอยู่ในปัจจุบัน

วันที่บริจาครายใหญ่ของเราได้รับในการศึกษาและแบล็กเบอร์รีโทรโฟบลาสเซลล์ทั้งในการโคลนนิ่งตัวอ่อนทั้งการแสดงออกหรือการวิเคราะห์ microarray หรือ hesc แตกต่างทางเชื้อชาติเหล่านี้ เมื่อเร็วๆ นี้ เราได้สร้างความก้าวหน้าที่สำคัญในการใช้เครื่องมือสร้างใหม่ รวมถึงทำให้ร่างกายสูง throughput sequencing รูปแบบ , โครงสร้างโครมาตินและความแตกต่างระหว่าง na ไตได้และลอง hesc ชัดเจนแบล็กเบอร์รีมาจาก hescs .นอกจากนี้ เราได้ทำการวิเคราะห์อย่างละเอียดของกฎระเบียบของทราน ริปโตมตลอดทั้งในและเมื่อตัวอ่อน extraembryonic และในปัจจุบันโดยใช้ข้อมูลที่ครอบคลุมเหล่านี้เข้าใจระเบียบและยีนระหว่างแกโนเจเนซีสแกสตรูเลชันในเมาส์





การใช้ข้อมูลนี้เราได้ทำ inroads ในความเข้าใจของคนไทยการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาและวิวัฒนาการของอวัยวะนี้นวนิยาย ( Knox และเบเกอร์ ; mitiku และเบเกอร์ ) เป้าหมายในอนาคตคือการใช้ข้อมูลที่ได้จากการสร้างเหตุการณ์เหล่านี้ก่อนเพื่อแจ้งการสร้างเนื้อเยื่อใหม่สำหรับสัปดาห์สุดท้าย .