Роль афидиколин-чувствительных сайтов ломкости хромосом в генетической нестабильности ИПСК

   Введение. Одной из причин генетической нестабильности индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) является репликационный стресс (РС). РС приводит к формированию разрывов и пробелов хроматид в районах конститутивных ломких сайтов (кЛС), которые являются «горячими точками» для формирования хромосомных перестроек. Процесс митотическогоб синтеза ДНК (MiDAS) служит для восстановления целостности генома при РС и является маркером кЛС.

   Цель и задачи: картирование хромосомных разрывов и сайтов MiDAS в ИПСК.

   Методы. Индукцию РС проводили афидиколином и кофеином. Районы MiDAS детектировали по включению EdU на ранних этапах митоза. Дифференциальное окрашивание проводили с помощью DAPI и актиномицина Д.

   Результаты. Проанализированы 3 линии ИПСК (P1L5, P12L3, P16L1). Cреди 800 картированных хромосомных разрывов было выявлено 33 кЛС. Охарактеризованы как описанные ранее, так и уникальные для ИПСК кЛС. Выявлены кЛС, ко-локализованные с точками разрыва рекуррентных аномалий кариотипа ИПСК.

   Выводы. Впервые описан репертуар кЛС в ИПСК и их ассоциации с рекуррентными перестройками.

1. Ruiz S., Lopez-Contreras A.J., Gabut M. et al. Limiting replication stress during somatic cell reprogramming reduces genomic instability in induced pluripotent stem cells. Nat Commun. 2015;6:8036. doi: 10.1038/ncomms9036.

2. Assou S., Girault N., Plinet M. et al. Recurrent Genetic Abnormalities in Human Pluripotent Stem Cells: Definition and Routine Detection in Culture Supernatant by Targeted Droplet Digital PCR. Stem Cell Reports. 2020;14(1):1-8. doi: 10.1016/j.stemcr.2019.12.004.

3. Пожитнова В.О., Свиридова В.В., Кислова А.В. и др. Аномалии кариотипа в линиях индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, полученных от российских доноров. Медицинская генетика. 2023;22(12):59-66. doi: 10.25557/2073-7998.2023.12.59-66

4. Narozna M., Latham M.C., Gorbsky G.J. Origin of Chromosome 12 Trisomy Surge in Human Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs). bioRxiv [Preprint]. 2025 Jan 23:2024.12.02.626470. doi: 10.1101/2024.12.02.626470

5. Naim V., Wilhelm T., Debatisse M,. Rosselli F. ERCC1 and MUS81-EME1 promote sister chromatid separation by processing late replication intermediates at common fragile sites during mitosis. Nat Cell Biol. 2013;15(8):1008-15. doi: 10.1038/ncb2793.

6. Spits C., Mateizel I., Geens M., et al. Recurrent chromosomal abnormalities in human embryonic stem cells. Nat Biotechnol. 2008;26(12):1361-3. doi: 10.1038/nbt.1510.

7. Nguyen H.T., Geens M., Mertzanidou A. et al. Gain of 20q11.21 in human embryonic stem cells improves cell survival by increased expression of Bcl-xL. Mol Hum Reprod. 2014;20(2):168-77. doi: 10.1093/molehr/gat077.