A Screen for novel factors involved in pluripotency and X-chromosome reactivation

Abstract

X-Chromosome Reactivation (XCR) occurs in the epiblast cells of the blastocyst and in germ cells, thereby coupling XCR with pluripotency. We performed a screen in iPS cells by knocking down the expression of candidate genes picked from a single cell microarray expression profile in blastocysts. We thereby identified candidates which had an effect on both pluripotency and X-Reactivation. However, we also identified factors with a specific role in XCR. This suggests that XCR is not an absolute requirement for iPSC reprogramming and that the two processes can be uncoupled. Among these factors, there was the cohesin complex member Smc1a. In experiments based on Super resolution microscopy (STORM), we observed a preferential enrichment of Smc1a on the active compared to inactive X, suggesting a role in shaping the Xa structure. Therefore, we conclude that cohesin-mediated changes in X-chromosome structure are a key step during the XCR process.

La reactivación del cromosoma X (XCR) ocurre en las células epiblásticas del blastocisto y en las células germinales, acoplando XCR con la pluripotencia. Se realizó un cribaje durante la reprogramación de iPSC reduciendo la expresión de genes candidatos, seleccionados a partir de un microarray de expresión en blastocitos. Se identificaron factores con un efecto tanto en la pluripotencia como en la XCR y factores con un rol específico en la XCR. Esto sugiere que la XCR no es un requisito absoluto para la reprogramación de las iPSC, y que los dos procesos se pueden desacoplar. Se identificó el miembro Smc1a del complejo de cohesina. Mediante microscopía de súper resolución (STORM) se observó un enriquecimiento preferencial de Smc1a en el cromosoma X activo en comparación con el X inactivo, lo que sugiere un papel en la configuración de la estructura del X activo. Por lo tanto, concluimos que los cambios mediados por cohesina en la estructura del cromosoma X son un paso clave durante el proceso de XCR.