Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1046510.32607/20758251-2015-7-4-56-69Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleInduced Pluripotent Stem Cells of Microtus levis x Microtus arvalis Vole Hybrids: Conditions Necessary for Their Generation and Self-RenewalИндуцированные плюрипотентные стволовые клетки гибридов полёвок Microtus levis × Microtus arvalis: условия, необходимые для получения и поддержанияGrigor’evaE. V.ГригорьеваE. В.
Russian Federation
zakian@bionet.nsc.ruShevchenkoA. I.ШевченкоA. И.
Russian Federation
zakian@bionet.nsc.ruMedvedevS. P.МедведевС. П.
Russian Federation
zakian@bionet.nsc.ruMazurokN. A.МазурокН. A.
Russian Federation
zakian@bionet.nsc.ruZhelezovaA. И.ЖелезоваA. И.
Russian Federation
zakian@bionet.nsc.ruZakianS. M.ЗакиянС. M.
Russian Federation
zakian@bionet.nsc.ruFederal Research Center, Institute of Cytology and Genetics, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesФедеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики СО РАНInstitute of Chemical Biology and Fundamental Medicine, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesИнститут химической биологии и фундаментальной медицины СО РАНState Research Institute of Circulation Pathology, Ministry of HealthcareНовосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения им. академика Е.Н. Мешалкина Министерства здравоохранения РФNovosibirsk State UniversityНовосибирский национальный исследовательский государственный университет1512201574VOL 7, NO4 (2015)ТОМ 7, №4 (2015)566917012020Copyright ©; 2015, Grigor’eva E.V., Shevchenko A.I., Medvedev S.P., Mazurok N.A., Zhelezova A.И., Zakian S.M.Copyright ©; 2015, Григорьева E.В., Шевченко A.И., Медведев С.П., Мазурок Н.A., Железова A.И., Закиян С.M.2015Grigor’eva E.V., Shevchenko A.I., Medvedev S.P., Mazurok N.A., Zhelezova A.И., Zakian S.M.Григорьева E.В., Шевченко A.И., Медведев С.П., Мазурок Н.A., Железова A.И., Закиян С.M.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10465

Every year, the list of mammalian species for which cultures of pluripotent stem cells (PSCs) are generated increases. PSCs are a unique tool for extending the limits of experimental studies and modeling different biological processes. In this work, induced pluripotent stem cells (iPSCs) from the hybrids of common voles Microtus levis and Microtus arvalis, which are used as model objects to study genome organization on the molecular-genetic level and the mechanisms of X-chromosome inactivation, have been generated. Vole iPSCs were isolated and cultured in a medium containing cytokine LIF, basic fibroblast growth factor (bFGF), ascorbic acid, and fetal bovine serum. Undifferentiated state of vole iPSCs is maintained by activation of their endogenous pluripotency genes - Nanog, Oct4, Sox2, Sall4, and Esrrb. The cells were able to maintain undifferentiated state for at least 28 passages without change in their morphology and give rise to three germ layers (ectoderm, mesoderm and endoderm) upon differentiation.

Культуры плюрипотентных стволовых клеток - уникальный инструмент, расширяющий экспериментальные возможности исследования и моделирования различных биологических процессов, и с каждым годом увеличивается список видов млекопитающих, для которых получены такие культуры. В представленной работе получены индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) гибридов от скрещивания двух видов Microtus levis × Microtus arvalis из группы обыкновенных полёвок - объекта исследования молекулярно-генетической организации генома и механизмов процесса инактивации Х-хромосомы. ИПСК обыкновенных полёвок получены и поддерживаются в культуральной среде, содержащей цитокин LIF, основной фактор роста фибробластов bFGF, аскорбиновую кислоту и эмбриональную бычью сыворотку. Поддержание недифференцированного состояния в линиях ИПСК обыкновенных полёвок обеспечивается за счет активации собственных генов плюрипотентности: Nanog, Oct4, Sox2, Sall4, Esrrb. ИПСК способны поддерживать недифференцированное состояние на протяжении по крайней мере 28 пассажей без изменения морфологии и образовывать производные трех первичных зародышевых листков: эктодермы, мезодермы и энтодермы при дифференцировке.

reprogramminginduced pluripotent stem cellscommon volesрепрограммированиеиндуцированные плюрипотентные стволовые клеткиобыкновенные полёвкиThis work was supported by RFBR, grant No. 15-04-03947, and budget project of the Institute of Cytology and Genetics SB RAS VI.60.1.2.Работа поддержана грантом РФФИ № 15-04-03947 и бюджетным проектом Института цитологии и генетики СО РАН VI.60.1.2.[1] Evans M.J., Kaufman M.H. // Nature 1981, V.292, №5819, P.154-156[2] Martin G.R. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1981, V.78, №12, P.7634-7638[3] Takahashi K., Yamanaka S. // Cell. 2006, V.126, №4, P.663-676[4] Dutta D. // Int. J. Dev. Biol. 2013, V.57, №9-10, P.667-675[5] Medvedev S.P., Shevchenko A.I., Elisaphenko E.A., Nesterova T.B., Brockdorff N., Zakian S.M. // BMC Genomics. 2008, V.9, №162, doi: 10.1186/1471-2164-9-162[6] Medvedev S.P., Elisaphenko E.A., Mazurok N.A., Zakian S.M. // Dokl. Biochem. Biophys.. 2009, V.425, №1, P.102-105[7] Breton A., Sharma R., Diaz A.C., Parham A.G., Graham A., Neil C., Whitelaw C.B., Milne E., Donadeu F.X. // Stem Cells Dev. 2013, V.22, №4, P.611-621[8] Li Y., Cang M., Lee A.S., Zhang K., Liu D. // PLoS One. 2011, V.6, №1, e15947[9] Liu J., Balehosur D., Murray B., Kelly J.M., Sumer H., Verma P.J. // Theriogenology. 2012, V.77, №2, P.338-346[10] Wu Z., Chen J., Ren J., Bao L., Liao J., Cui C., Rao L., Li H., Gu Y., Dai H. // J. Mol. Cell Biol. 2009, V.1, №1, P.46-54[11] Bao L., He L., Chen J., Wu Z., Liao J., Rao L., Ren J., Li H., Zhu H., Qian L. // Cell Res. 2011, V.21, №4, P.600-608[12] Ezashi T., Telugu B.P., Alexenko A.P., Sachdev S., Sinha S., Roberts R.M. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009, V.106, №27, P.10993-10998[13] Honda A., Hirose M., Hatori M., Matoba S., Miyoshi H., Inoue K., Ogura A. // J. Biol. Chem. 2010, V.285, №41, P.31362-31369[14] Liao J., Cui C., Chen S., Ren J., Chen J., Gao Y., Li H., Jia N., Cheng L., Xiao H. // Cell Stem Cell. 2009, V.4, №1, P.11-15[15] Liu H., Zhu F., Yong J., Zhang P., Hou P., Li H., Jiang W., Cai J., Liu M., Cui K. // Cell Stem Cell. 2008, V.3, №6, P.587-590[16] Manoli D.S., Subramanyam D., Carey C., Sudin E., van Westerhuyzen J.A., Bales K.L., Blelloch R., Shah N.M. // PLoS One. 2012, V.7, №5, e38119[17] Nagy K., Sung H.K., Zhang P., Laflamme S., Vincent P., Agha-Mohammadi S., Woltjen K., Monetti C., Michael I.P., Smith L.C. // Stem Cell Rev. 2011, V.7, №3, P.693-702[18] Shimada H., Nakada A., Hashimoto Y., Shigeno K., Shionoya Y., Nakamura T. // Mol. Reprod. Dev. 2010, V.77, №1, P.2[19] Takahashi K., Tanabe K., Ohnuki M., Narita M., Ichisaka T., Tomoda K., Yamanaka S. // Cell. 2007, V.131, №5, P.861-872[20] Mazurok N.A., Rubtsova N.V., Isaenko A.A., Pavlova M.E., Slobodyanyuk S.Y., Nesterova T.B., Zakian S.M. // Chromosome Res. 2001, V.9, №2, P.107-120[21] Dementyeva E.V., Shevchenko A.I., Anopriyenko O.V., Mazurok N.A., Elisaphenko E.A., Nesterova T.B., Brockdorff N., Zakian S.M. // Chromosoma. 2010, V.119, №5, P.541-552[22] Rubtsov N.B., Rubtsova N.V., Anopriyenko O.V., Karamysheva T.V., Shevchenko A.I., Mazurok N.A., Nesterova T.B., Zakian S.M. // Cytogenet. Genome Res. 2002, V.99, P.323-329[23] Shevchenko A.I., Malakhova A.A., Elisaphenko E.A., Mazurok N.A., Nesterova T.B., Brockdorff N., Zakian S.M. // PLoS One. 2011, V.6, №8, e22771[24] Shevchenko A.T., Mazurok N.A., Slobodyanyuk S.Y., Zakian S.M. // Chromosome Res. 2002, V.10, №2, P.117-126[25] Vaskova E.A., Dementyeva E.V., Shevchenko A.I., Pavlova S.V., Grigor’eva E.V., Zhelezova A.I., Vandeberg J.L., Zakian S.M. // PLoS One. 2014, V.9, №2, e88256[26] Sherstyuk V.V., Shevchenko A.I., Mazurok N.A., Zakian S.M. // Dokl. Biochem. Biophys. 2013, V.450, №5, P.164-166[27] Nesterova T.B., Slobodyanyuk S.Y., Elisaphenko E.A., Shevchenko A.I., Johnston C., Pavlova M.E., Rogozin I.B., Kolesnikov N.N., Brockdorff N., Zakian S.M. // Genome Res. 2001, V.11, №5, P.833-849[28] Zakian S.M., Kulbakina N.A., Meyer M.N., Semenova L.A., Bochkarev M.N., Radjabli S.I., Serov O.L. // Genet. Res. 1987, V.50, №1, P.23-27[29] Sorokin M.A., Medvedev S.P., Shevchenko A.I., Slyn’ko N.M., Zakiian S.M. // Rus. J. Genet. 2010, V.46, №2, P.249-252[30] Mazurok N.A., Rubtsova N.V., Grigor’eva E.V., Matveeva N.M., Zhelezova A.I., Shilov A.G., Slobodianiuk S., Zakian S.M. // Rus. J. Dev. Biol. 2003, V.34, №3, P.154-163[31] Grigor’eva E.V., Shevchenko A.I., Mazurok N.A., Elisaphenko E.A., Zhelezova A.I., Shilov A.G., Dyban P.A., Dyban A.P., Noniashvili E.M., Slobodyanyuk S.Y. // PLoS One. 2009, V.4, №9, e7161[32] Shevchenko A.I., Demina V.V., Mazurok N.A., Zhelezova A.I., Efremov Ia R., Shilov A.G., Shevela A.I., Belevantseva A.V., Vlasov V.V., Zakiian S.M. // Rus. J. Genet. 2008, V.44, №11, P.1280-1289[33] Grigor’eva E.V., Shevchenko A.I., Zhelezova A.I., Shilov A.G., Mazurok N.A., Dyban P.A., Dyban A.P., Zakian S.M. // Bull. Exp. Biol. Med. 2011, V.150, №4, P.504-514[34] Carey B.W., Markoulaki S., Hanna J., Saha K., Gao Q., Mitalipova M., Jaenisch R. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009, V.106, №1, P.157-162[35] Maherali N., Ahfeldt T., Rigamonti A., Utikal J., Cowan C., Hochedlinger K. // Cell Stem Cell. 2008, V.3, №3, P.340-345[36] Kingston R.E., Chen C.A., Okayama H. // Curr. Protoc. Cell Biol. 2003. Chapter 9. Unit 9.1. 2003[37] Pain B., Clark M.E., Shen M., Nakazawa H., Sakurai M., Samarut J., Etches R.J. // Development. 1996, V.122, №8, P.2339-2348[38] Kumaki Y., Oda M., Okano M. // Nucleic Acids Research 2008, V.36, P.W170-W175[39] Nesterova T.B., Duthie S.M., Mazurok N.A., Isaenko A.A., Rubtsova N.V., Zakian S.M., Brockdorff N. // Chromosome Res. 1998, V.6, №1, P.41-48[40] Sorokin M.A., Elisafenko E.A., Mazurok N.A., Zakian S.M. // Dokl. Biochem. Biophys. 2013, V.452, №1, P.229-233[41] Bechard M., Dalton S. // Mol. Cell. Biol. 2009, V.29, №8, P.2092-2104[42] Buehr M., Meek S., Blair K., Yang J., Ure J., Silva J., McLay R., Hall J., Ying Q.L., Smith A. // Cell. 2008, V.135, №7, P.1287-1298[43] Chang M.Y., Kim D., Kim C.H., Kang H.C., Yang E., Moon J.I., Ko S., Park J., Park K.S., Lee K.A. // PLoS One. 2010, V.5, №3, e9838[44] Chen Y., Blair K., Smith A. // Stem Cell Reports. 2013, V.1, №3, P.209-217[45] Li P., Tong C., Mehrian-Shai R., Jia L., Wu N., Yan Y., Maxson R.E., Schulze E.N., Song H., Hsieh C.L. // Cell. 2008, V.135, №7, P.1299-1310[46] Ying Q.L., Wray J., Nichols J., Batlle-Morera L., Doble B., Woodgett J., Cohen P., Smith A. // Nature 2008, V.453, №7194, P.519-523[47] Blaschke K., Ebata K.T., Karimi M.M., Zepeda-Martinez J.A., Goyal P., Mahapatra S., Tam A., Laird D.J., Hirst M., Rao A. // Nature 2013, V.500, №7461, P.222-226[48] Dutta D., Ray S., Home P., Larson M., Wolfe M.W., Paul S. // Stem Cells. 2011, V.29, №4, P.618-628[49] Esteban M.A., Wang T., Qin B., Yang J., Qin D., Cai J., Li W., Weng Z., Chen J., Ni S. // Cell Stem Cell. 2010, V.6, №1, P.71-79[50] Rajendran G., Dutta D., Hong J., Paul A., Saha B., Mahato B., Ray S., Home P., Ganguly A., Weiss M.L. // J. Biol. Chem. 2013, V.288, №34, P.24351-24362[51] Medvedev S.P., Grigor’eva E.V., Shevchenko A.I., Malakhova A.A., Dementyeva E.V., Shilov A.A., Pokushalov E.A., Zaidman A.M., Aleksandrova M.A., Plotnikov E.Y. // Stem Cells Dev. 2011, V.20, №6, P.1099-1112[52] Medvedev S.P., Malakhova A.A., Grigor’eva E.V., Shevchenko A.I., Dementyeva E.V., Sobolev I.A., Lebedev I.N., Shilov A.G., Zhimulev I.F., Zakian S.M. // Acta Naturae. 2010, V.2, №2, P.102-106[53] Medvedev S.P., Shevchenko A.I., Zakian S.M. // Acta Naturae. 2010, V.2, №3, P.30-46[54] Medvedev S.P., Shevchenko A.I., Zakian S.M. // Acta Naturae. 2010, V.2, №2, P.18-28[55] Shutova M.V., Bogomazova A.N., Lagarkova M.A., Kiselev S.L. // Acta Naturae. 2009, V.1, №2, P.91-92[56] Ginis I., Luo Y., Miura T., Thies S., Brandenberger R., Gerecht-Nir S., Amit M., Hoke A., Carpenter M.K., Itskovitz-Eldor J. // Developmental Biology 2004, V.269, №2, P.360-380[57] Vassilieva S., Guan K., Pich U., Wobus A.M. // Exp. Cell Res. 2000, V.258, №2, P.361-373[58] Smith A.G.., Heath J.K., Donaldson D.D., Wong G.G., Moreau J., Stahl M., Rogers D. // Nature 1988, V.336, №6200, P.688-690[59] Williams R.L., Hilton D.J., Pease S., Willson T.A., Stewart C.L., Gearing D.P., Wagner E.F., Metcalf D., Nicola N.A., Gough N.M. // Nature 1988, V.336, №6200, P.684-687[60] Han X., Han J., Ding F., Cao S., Lim S.S., Dai Y., Zhang R., Zhang Y., Lim B., Li N. // Cell Res. 2011, V.21, №10, P.1509-1512[61] Thomson J.A., Itskovitz-Eldor J., Shapiro S.S., Waknitz M.A., Swiergiel J.J., Marshall V.S., Jones J.M. // Science. 1998, V.282, №5391, P.1145-1147[62] Vaags A.K., Rosic-Kablar S., Gartley C.J., Zheng Y.Z., Chesney A., Villagomez D.A., Kruth S.A., Hough M.R. // Stem Cells. 2009, V.27, №2, P.329-340[63] Gafni O., Weinberger L., Mansour A.A., Manor Y.S., Chomsky E., Ben-Yosef D., Kalma Y., Viukov S., Maza I., Zviran A. // Nature 2013, V.504, №7479, P.282-286[64] Chambers I., Colby D., Robertson M., Nichols J., Lee S., Tweedie S., Smith A. // Cell. 2003, V.113, №5, P.643-655[65] Chambers I., Silva J., Colby D., Nichols J., Nijmeijer B., Robertson M., Vrana J., Jones K., Grotewold L., Smith A. // Nature 2007, V.450, №7173, P.1230-1234[66] Masui S., Nakatake Y., Toyooka Y., Shimosato D., Yagi R., Takahashi K., Okochi H., Okuda A., Matoba R., Sharov A.A. // Nat. Cell. Biol. 2007, V.9, №6, P.625-635[67] Mitsui K., Tokuzawa Y., Itoh H., Segawa K., Murakami M., Takahashi K., Maruyama M., Maeda M., Yamanaka S. // Cell. 2003, V.113, №5, P.631-642[68] Niwa H., Miyazaki J., Smith A.G. // Nat. Genet. 2000, V.24, №4, P.372-376[69] Adewumi O., Aflatoonian B., Ahrlund-Richter L., Amit M., Andrews P.W., Beighton G., Bello P.A., Benvenisty N., Berry L.S., Bevan S. // Nat. Biotechnol. 2007, V.25, №7, P.803-816[70] Osorno R., Chambers I. // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 2011, V.366, №1575, P.2230-2237[71] Posfai E., Tam O.H., Rossant J. // Curr. Top. Dev. Biol. 2014, V.107, P.1-37[72] Tesar P.J., Chenoweth J.G., Brook F.A., Davies T.J., Evans E.P., Mack D.L., Gardner R.L., McKay R.D. // Nature 2007, V.448, №7150, P.196-199