2020년 12월 싱클레어 교수의 외유전자를 이용한 시력회복

젊은 형태의 외유전자 정보를 재프로그래밍하여 시력을 회복함 Reprogramming to recover youthful epigenetic information and restore vision 노화는 조직 기능 장애와 사망으로 이어지는 퇴행성 과정입니다. 노화의 원인은 유전자 발현 패턴을 방해하는 후성 유전적 패턴의 축적으로 조직 기능 및 재생 능력이 감소합니다. 시간이 지남에 따라 DNA 메틸화 패턴의 변화가 시력 노화의 기초를 형성하지만, 노인이 이러한 패턴을 복원하는 데 필요한 정보를 보유하고 있는지 여부와 눈의 조직 기능을 역노화 할 수 있는지 여부는 알려져 있지 않습니다. 시간이 지남에 따라 중추 신경계 (CNS)는 기능과 재생 능력을 상실합니다. 눈을 모델로 한 CNS 조직으로 사용하여 여기에서는 생쥐 망막 신경절 세포에서 Oct4 (Pou5f1이라고도 함), Sox2 및 Klf4 유전자 (OSK)의 발현을 조절하여 젊은 DNA 메틸화 패턴과 전사체를 복원하여, 눈의 재생을 촉진 함을 보여줍니다. 녹내장 생쥐 모델과, 나이 든 마우스에서 시력 손실을 역전시킨 것을 보여줍니다. 액손 재생 및 시력 회복에서 OSK에 의한 재프로그래밍의 유익한 효과에는 DNA 탈 메틸화 효소 TET1 및 TET2가 필요합니다. 이러한 데이터는 포유류 조직이 DNA 메틸화에 의해 부분적으로 코딩 된 젊은 외유전자 정보의 기록을 보유하고 있음을 나타냅니다. 이는 조직 기능을 개선하고 생체 내 재생을 촉진하기 위한 접근법으로 사용될수 있습니다. Ageing is a degenerative process that leads to tissue dysfunction and death. A proposed cause of ageing is the accumulation of epigenetic noise that disrupts gene expression patterns, leading to decreases in tissue function and regenerative capacity. Changes to DNA methylation patterns over time form the basis of ageing clocks, but whether older individuals retain the information needed to restore these patterns—and, if so, whether this could improve tissue function—is not known. Over time, the central nervous system (CNS) loses function and regenerative capacity. Using the eye as a model CNS tissue, here we show that ectopic expression of Oct4 (also known as Pou5f1), Sox2 and Klf4 genes (OSK) in mouse retinal ganglion cells restores youthful DNA methylation patterns and transcriptomes, promotes axon regeneration after injury, and reverses vision loss in a mouse model of glaucoma and in aged mice. The beneficial effects of OSK-induced reprogramming in axon regeneration and vision require the DNA demethylases TET1 and TET2. These data indicate that mammalian tissues retain a record of youthful epigenetic information—encoded in part by DNA methylation—that can be accessed to improve tissue function and promote regeneration in vivo.