A short G1 phase is an intrinsic determinant of naïve embryonic stem cell pluripotency

AbstractA short G1 phase is a characteristic feature of mouse embryonic stem cells (ESCs). To determine if there is a causal relationship between G1 phase restriction and pluripotency, we made use of the Fluorescence Ubiquitination Cell Cycle Indicator (FUCCI) reporter system to FACS-sort ESCs in the different cell cycle phases. Hence, the G1 phase cells appeared to be more susceptible to differentiation, particularly when ESCs self-renewed in the naïve state of pluripotency. Transitions from ground to naïve, then from naïve to primed states of pluripotency were associated with increased durations of the G1 phase, and cyclin E-mediated alteration of the G1/S transition altered the balance between self-renewal and differentiation. LIF withdrawal resulted in a lengthening of the G1 phase in naïve ESCs, which occurred prior to the appearance of early lineage-specific markers, and could be reversed upon LIF supplementation. We concluded that the short G1 phase observed in murine ESCs was a determinant of naïve pluripotency and was partially under the control of LIF signaling

Apoptosis, G1 Phase Stall, and Premature Differentiation Account for Low Chimeric Competence of Human and Rhesus Monkey Naive Pluripotent Stem Cells

After reprogramming to naive pluripotency, human pluripotent stem cells (PSCs) still exhibit very low ability to make interspecies chimeras. Whether this is because they are inherently devoid of the attributes of chimeric competency or because naive PSCs cannot colonize embryos from distant species remains to be elucidated. Here, we have used different types of mouse, human, and rhesus monkey naive PSCs and analyzed their ability to colonize rabbit and cynomolgus monkey embryos. Mouse embryonic stem cells (ESCs) remained mitotically active and efficiently colonized host embryos. In contrast, primate naive PSCs colonized host embryos with much lower efficiency. Unlike mouse ESCs, they slowed DNA replication after dissociation and, after injection into host embryos, they stalled in the G1 phase and differentiated prematurely, regardless of host species. We conclude that human and non-human primate naive PSCs do not efficiently make chimeras because they are inherently unfit to remain mitotically active during colonization

Molecular characterization of rabbit ES and iPS cells

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Advances in cell reprogramming

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ANR Oryctogène : production de lapins transgénques inducteurs ou rapporteurs de pluripotence

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Les cellules souches pluripotentes et l'épigénétique

Maste

Pluripotent stem cells suitable for transgenesis in rabbit

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Isolation and characterization of embryonic stem cells in non murin species

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Leukemia inhibitory factor regulates cyclin-cdk complexes and duration of G1 and G2 transits in mouse embryonic (ES) cells

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Transfert de gènes chez le poulet: Analyse des intégrations provirales lors d'injections intratesticulaires ou intraembryonnaires de vecteurs rétroviraux dérivés des ALSV (Avian Leukemia Sarcoma Viruses)

Le programme de transfert de gènes chez les oiseaux abordé dans notre laboratoire vise à intégrer de nouvelles informations génétiques dans la lignée germinale du poulet, au moyen de vecteurs rétroviraux dérivés des ALSV (Avian Leukemia Sarcoma Viruses). Le travail présenté dans ce mémoire s'inscrit dans cette direction, en étudiant deux protocoles de transfert de gènes in vivo, l'un par injections de rétrovirus dans les testicules de coqs adultes, l'autre par injections de rétrovirus dans des embryons de 0 ou 24 heures. Dans un premier temps, ce travail a consisté à obtenir un troupeau de poulets de la souche leghorn dorée homogène et bien caractérisé pour ses structures endogènes. En effet, la connaissance des loci endogènes des animaux utilisés est indispensable pour distinguer, lors des manipulations de transgénèse, les structures virales exogènes intégrées des endovirus. Dans un second temps, les deux protocoles de transfert de gènes ont été analysés, en utilisant des vecteurs rétroviraux véhiculant des gènes modelés produits soit en système helper-vecteur en association avec le RAV-1 (Rous Associated Virus type 1), soit en système helper free à partir de lignées transcomplémentantes aviaires. Les injections de rétrovirus dans les testicules de coqs adultes permettent d'obtenir une infection des gonades qui reste cependant insuffisante pour aboutir à un transfert de gènes. En effet, la réaction immunitaire des animaux semble intervenir pour éliminer les cellules infectées puisqu'aucune intégration provirale n'est détectée dans l’ADN extrait des cellules spermatiques des coqs traités. En revanche, les résultats obtenus par injections de rétrovirus dans des embryons de 0 ou 24 heures sont beaucoup plus prometteurs pour obtenir à un transfert de gènes. En effet, le taux d'infection embryonnaire obtenu est notable, puisqu'avec un système helper free au minimum une cellule sur 75 présente une intégration provirale. On peut donc supposer que parmi les cellules infectées se trouvent des cellules germinales souches. afin de vérifier la possibilité d'un transfert germinal, des poussins issus d'injections intra embryonnaires de vecteurs rétroviraux helper free ont été obtenus. La reproduction de ces animaux potentiellement mosaïques permettra de définir le taux de transmission génétique des vecteurs intégrés