Teratoma Formation and Genomic Profiling Using Multi-Omics Approaches.

چکیده اصلی

Teratoma formation is the gold standard assay for evaluating the developmental pluripotency of human and mouse embryonic stem cells (ESCs) and induced pluripotent stem cells (iPSCs). Following subcutaneous injection into immunodeficient mice, pluripotent stem cells spontaneously differentiate into derivatives representing all three embryonic germ layers-ectoderm, mesoderm, and endoderm. Beyond serving as a functional assay for pluripotency, teratomas provide a unique three-dimensional model system for studying early human development and lineage specification in vivo. This chapter describes comprehensive protocols for teratoma formation in immunodeficient mice, tissue processing for multiple downstream genomic applications, and multi-omics profiling approaches. We detail methods for embryonic stem cell culture, teratoma generation via subcutaneous injection, tissue dissection and processing for chromatin immunoprecipitation followed by sequencing (ChIP-Seq), RNA sequencing (RNA-Seq), single-cell multiome profiling combining chromatin accessibility (ATAC-Seq) and gene expression (scRNA-Seq), and histological analysis using hematoxylin and eosin (H&E) staining. Additionally, we provide bioinformatics workflows for analyzing the resulting genomic datasets to characterize the epigenetic and transcriptional landscapes of teratoma-derived tissues. These methods enable comprehensive molecular characterization of developmental processes and provide valuable resources for stem cell biologists studying pluripotency, differentiation, and early embryonic development.

ترجمه فارسی چکیده

تشکیل ترواتوما استاندارد طلایی برای ارزیابی پلی‌پوتنس توسعه‌ای سلول‌های بنیادی جنینی انسان و موش (ESCs) و سلول‌های بنیادی پلاسمایی (iPSCs) است. پس از تزریق زیرپوستی به موش‌های کم‌ایمنی، سلول‌های بنیادی پلی‌پوتنس به طور خودکار به مشتقاتی که سه لایه جنینی- ectoderm، mesoderm و endoderm- را نمایندگی می‌کنند، متفاوت می‌شوند. علاوه بر اینکه به عنوان یک آزمون عملکردی برای پلی‌پوتنس عمل می‌کند، ترواتوما‌ها یک سیستم مدل سه‌بعدی منحصر به فرد برای مطالعه توسعه انسان زودهنگام و مشخص‌سازی خطی درون‌زندگی ارائه می‌دهند. این فصل پروتکل‌های جامعی برای تشکیل ترواتوما در موش‌های کم‌ایمنی، پردازش بافت برای کاربردهای ژنومیک متعدد و رویکردهای پروفایل‌سازی چند-اومیک را توصیف می‌کند. ما روش‌های کشت سلول‌های بنیادی جنینی، تولید ترواتوما از طریق تزریق زیرپوستی، برش و پردازش بافت برای کروماتین ایمنوپرفیلیکیشن (ChIP-Seq)، توالی‌یابی RNA (RNA-Seq)، پروفایل‌سازی چند-اومیک سلول واحدی که دسترسی کروماتین (ATAC-Seq) و بیان ژن (scRNA-Seq) را ترکیب می‌کند و آنالیز هیستولوژیک با رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین و اوسین (H&E) را جزئی می‌کنیم. علاوه بر این، ما جریان‌های کار بیوانفورماتیک برای تحلیل داده‌های ژنومیک حاصل را برای توصیف پیکربندی‌های اپی‌ژنتیک و ترنسکریپتونی بافت‌های حاصل از ترواتوما فراهم می‌کنیم. این روش‌ها امکان توصیف مولکولی جامع فرآیندهای توسعه را فراهم می‌کنند و منابع ارزشمندی برای بیولوژیست‌های سلول بنیادی که در حال مطالعه پلی‌پوتنس، تفاوت‌یابی و توسعه جنینی زودهنگام هستند، فراهم می‌کنند.

متن کامل اصلی