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Asymmetric Cell Division of Fibroblasts is An Early Deterministic Step to Generate Elite Cells during Cell Reprogramming
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2021-02-25 , DOI: 10.1002/advs.202003516 Yang Song 1 , Jennifer Soto 1 , Pingping Wang 1 , Qin An 2 , Xuexiang Zhang 1 , SoonGweon Hong 3 , Luke P Lee 3, 4, 5 , Guoping Fan 2 , Li Yang 6 , Song Li 1, 7
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2021-02-25 , DOI: 10.1002/advs.202003516 Yang Song 1 , Jennifer Soto 1 , Pingping Wang 1 , Qin An 2 , Xuexiang Zhang 1 , SoonGweon Hong 3 , Luke P Lee 3, 4, 5 , Guoping Fan 2 , Li Yang 6 , Song Li 1, 7
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Cell reprogramming is considered a stochastic process, and it is not clear which cells are prone to be reprogrammed and whether a deterministic step exists. Here, asymmetric cell division (ACD) at the early stage of induced neuronal (iN) reprogramming is shown to play a deterministic role in generating elite cells for reprogramming. Within one day, fibroblasts underwent ACD, with one daughter cell being converted into an iN precursor and the other one remaining as a fibroblast. Inhibition of ACD significantly inhibited iN conversion. Moreover, the daughter cells showed asymmetric DNA segregation and histone marks during cytokinesis, and the cells inheriting newly replicated DNA strands during ACD became iN precursors. These results unravel a deterministic step at the early phase of cell reprogramming and demonstrate a novel role of ACD in cell phenotype change. This work also supports a novel hypothesis that daughter cells with newly replicated DNA strands are elite cells for reprogramming, which remains to be tested in various reprogramming processes.
中文翻译：
成纤维细胞的不对称细胞分裂是细胞重编程过程中产生精英细胞的早期确定性步骤
细胞重编程被认为是一个随机过程，目前尚不清楚哪些细胞容易被重编程以及是否存在确定性步骤。在这里，诱导神经元（iN）重编程早期阶段的不对称细胞分裂（ACD）在生成用于重编程的精英细胞中发挥着决定性作用。一天之内，成纤维细胞经历了 ACD，其中一个子细胞转化为 iN 前体细胞，而另一个子细胞仍保留为成纤维细胞。 ACD 的抑制显着抑制 iN 转化。此外，子细胞在胞质分裂过程中表现出不对称的DNA分离和组蛋白标记，并且在ACD过程中继承新复制的DNA链的细胞成为iN前体。这些结果揭示了细胞重编程早期阶段的确定性步骤，并证明了 ACD 在细胞表型变化中的新作用。这项工作还支持了一个新的假设，即具有新复制的 DNA 链的子细胞是重编程的精英细胞，这一点仍有待在各种重编程过程中进行测试。
更新日期：2021-04-08
中文翻译：
成纤维细胞的不对称细胞分裂是细胞重编程过程中产生精英细胞的早期确定性步骤
细胞重编程被认为是一个随机过程，目前尚不清楚哪些细胞容易被重编程以及是否存在确定性步骤。在这里，诱导神经元（iN）重编程早期阶段的不对称细胞分裂（ACD）在生成用于重编程的精英细胞中发挥着决定性作用。一天之内，成纤维细胞经历了 ACD，其中一个子细胞转化为 iN 前体细胞，而另一个子细胞仍保留为成纤维细胞。 ACD 的抑制显着抑制 iN 转化。此外，子细胞在胞质分裂过程中表现出不对称的DNA分离和组蛋白标记，并且在ACD过程中继承新复制的DNA链的细胞成为iN前体。这些结果揭示了细胞重编程早期阶段的确定性步骤，并证明了 ACD 在细胞表型变化中的新作用。这项工作还支持了一个新的假设，即具有新复制的 DNA 链的子细胞是重编程的精英细胞，这一点仍有待在各种重编程过程中进行测试。
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