Interplay of Oct4 with Sox2 and Sox17: a molecular switch from stem cell pluripotency to specifying a cardiac fate

Abstract

Embryonic stem cell pluripotency, once achieved, triggers a switch in promoter affinity for Oct4, which leads to cardiogenesis.

L’octamanie Continue

“…Cette observation est à comparer avec la persistance d'OCT4 dans les cellules de l'épiblaste déjà engagées vers une destinée cardiaque [40]. Cette même observation, reproduite dans notre laboratoire avec des cellules ES humaines, montre que le rôle d'OCT4 dans la spécification cardiaque est conservé entre les deux espèces [41]. Cette expérience tient évidemment compte des différences dans les voies de signalisation impliquées dans le maintien de la pluripotence entre cellules ES murines et humaines.…”

“…Contrairement à la voie FGF2 (fibroblast growth factor 2), la voie LIF/STAT3 (signal transducer and activator of transcription 3) [42]. Dans les cellules ES humaines, en pré-sence de FGF2, le BMP2 ou la surexpression de façon transitoire d'un transgène POU5f1 induit l'expression de gènes du mésoderme et cardiaques [41]. Des cellules ES aux iPS, actualité oblige, les expériences menées au laboratoire et faites avec les cellules ES ont été dupliquées en utilisant des cellules iPS.…”

“…À ce phénomène pourrait s'ajouter une régulation de la transcription des gènes de différenciation par des microARN [43], voire un recrutement de microARN sur les promoteurs par complémentarité de séquence [44]. Nos travaux ont permis de révéler que l'hypothèse était valide [41]. Nous avons découvert que le premier événement induit par l'augmentation transitoire du niveau d'expression d'OCT4 est son déplacement du promoteur de sox2 vers une autre cible appartenant aussi à la famille des facteurs SOX, sox17, un marqueur de l'endoderme connu pour son rôle essentiel dans la formation du mésoderme cardiaque [45].…”

The evolving biology of small molecules: controlling cell fate and identity

“…By using LIF and BMP4, which negatively regulate each other's differentiation-inducing activities, traditional culture methods appear to accomplish the same; however, such continuous input can have the undesirable side effect of activating certain differentiation-inducing mechanisms at detectable levels (e.g. the ERK pathway mediates ectoderm induction, while BMP signalling mainly induces mesoderm) [18][19][20]. These secondary effects, in turn, lead to high experimental variability by creating a heterogeneous and unstable culture of cells possessing different, and continuously fluctuating, degrees of pluripotency.…”

Bone Morphogenetic Protein Signaling Pathways in Heart Development and Disease

“…In human ES cells (hESC), BMP4 promotes a cardiac fate (Takei et al 2009;Kattman et al 2011). BMP stimulation induces Sox17 expression, which is important for directing mesoderm toward a cardiac fate (Stefanovic et al 2009). Addition of BMP2 or BMP4 in hESC, along with Activin A and other factors, can reliably induce multipotent cardiovascular progenitors that can generate multiple cell lineages such as cardiomyocytes, smooth muscle cells, and endothelial cells in vitro and in vivo (Laflamme et al 2007;Tomescot et al 2007;Yang et al 2008;Liu et al 2007).…”