Functional genomic screening in human pluripotent stem cells reveals new roadblocks in early pancreatic endoderm formation
peer-reviewed
Erstveröffentlichung
2022-02-08Autoren
Krüger, Jana
Breunig, Markus
Pasquini, Lino Pascal
Morawe, Mareen
Groß, Alexander
Herausgeber
Russ, Holger
Wissenschaftlicher Artikel
Erschienen in
Cells ; 11 (2022), 3. - Art.-Nr. 582. - eISSN 2073-4409
Link zur Originalveröffentlichung
https://dx.doi.org/10.3390/cells11030582Fakultäten
Medizinische FakultätInstitutionen
UKU. Klinik für Innere Medizin IInstitut für Medizinische Systembiologie
Externe Kooperationen
Université de ParisDokumentversion
Veröffentlichte Version (Verlags-PDF)Zusammenfassung
Human pluripotent stem cells, with their ability to proliferate indefinitely and to differentiate into virtually all cell types of the human body, provide a novel resource to study human development and to implement relevant disease models. Here, we employed a human pancreatic differentiation platform complemented with an shRNA screen in human pluripotent stem cells (PSCs) to identify potential drivers of early endoderm and pancreatic development. Deep sequencing followed by abundancy ranking pinpointed six top hit genes potentially associated with either improved or impaired endodermal differentiation, which were selected for functional validation in CRISPR-Cas9 mediated knockout (KO) lines. Upon endoderm differentiation (DE), particularly the loss of SLC22A1 and DSC2 led to impaired differentiation efficiency into CXCR4/KIT-positive DE cells. qPCR analysis also revealed changes in differentiation markers CXCR4, FOXA2, SOX17, and GATA6. Further differentiation of PSCs to the pancreatic progenitor (PP) stage resulted in a decreased proportion of PDX1/NKX6-1-positive cells in SLC22A1 KO lines, and in DSC2 KO lines when differentiated under specific culture conditions. Taken together, our study reveals novel genes with potential roles in early endodermal development.
DFG-Projekt uulm
GRK 2254 / HEIST / Heterogenität und Evolution in soliden Tumoren (HEIST) / DFG / 288342734
Monogenetische Formen des juvenil sich manifestierenden Diabetes: neue Schritte in Richtung β-Zellentwicklung, -funktion und -überleben / DFG / 406674944 [KL 2544/5-1]
Zelluläre Plastizität im Pankreas - vom Krankheitsmodell über Gewebserneuerung zur personalisierten Medizin / DFG / 426789149 [KL 2544/6-1]
Monogenetische Formen des juvenil sich manifestierenden Diabetes: neue Schritte in Richtung β-Zellentwicklung, -funktion und -überleben / DFG / 406674944 [KL 2544/5-1]
Zelluläre Plastizität im Pankreas - vom Krankheitsmodell über Gewebserneuerung zur personalisierten Medizin / DFG / 426789149 [KL 2544/6-1]
Projekt uulm
International PhD Programme in Molecular Medicine / IGradU, Universität Ulm
Publikationsförderung
Open-Access-Förderung durch die Medizinische Fakultät der Universität Ulm
Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - 491116205
Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - 491116205
Wird ergänzt durch
https://www.mdpi.com/article/10.3390/cells11030582/s1Schlagwörter
[GND]: Krebs <Medizin> | Blutstammzelle | Pluripotente Stammzelle | RNS | Genomik[MeSH]: Stem cells | Pluripotent stem cells | RNA | Mutation | Organic cation transport proteins | Cardiomyopathies | Genomics
[Freie Schlagwörter]: stem cells | pancreatic development | definitive endoderm | shRNA | CATION TRANSPORTER 1 | IN-VITRO | EXPRESSION | DESMOCOLLIN-2 | CARDIOMYOPATHY | CARCINOMA | MOUSE
[DDC Sachgruppe]: DDC 570 / Life sciences | DDC 610 / Medicine & health
Metadata
Zur LanganzeigeDOI & Zitiervorlage
Nutzen Sie bitte diesen Identifier für Zitate & Links: http://dx.doi.org/10.18725/OPARU-43260
Krüger, Jana et al. (2022): Functional genomic screening in human pluripotent stem cells reveals new roadblocks in early pancreatic endoderm formation. Open Access Repositorium der Universität Ulm und Technischen Hochschule Ulm. http://dx.doi.org/10.18725/OPARU-43260
Verschiedene Zitierstile >