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- La reprogramación genética consiste en el borrado y remodelación de las marcas epigenéticas, tales como la metilación del ADN, durante el desarrollo en mamíferos Después de la fecundación algunas células del embrión recién formado migran a la cresta germinal y se convertirán eventualmente en las células germinales (los espermatozoides y los ovocitos). Debido al fenómeno de impronta genética, los genomas maternos y paternos se marcan de manera diferencial y deben ser reprogramados de manera apropiada cada vez que atraviesan la línea germinal. De esta manera, durante el proceso de gametogénesis, las células germinales primordiales deben sufrir un borrado de sus patrones originales biparentales de metilación del ADN, los cuales deben ser restablecidos en base al sexo del progenitor transmisor. Después de la fecundación, los genomas paternos y maternos son una vez más desmetilados y remetilados (a excepción de las regiones diferencialmente metiladas asociadas con genes improntados). Esta reprogramación es requerida probablemente para la totipotencia del embrión recién formado y para el borrado de los cambios epigenéticos adquiridos. La manipulación de embriones preimplantados se ha observado implicada en la alteración de los patrones de metilación en loci improntados y juega un papel crucial en la clonación de animales. La reprogramación también puede ser inducida artificialmente a través de la introducción de factores exógenos, generalmente factores de transcripción. En este contexto se trata a menudo a la creación de células madre pluripotentes inducidas a partir de células maduras tales como fibroblastos. Esto permite la producción de células madre útiles en investigación en Biomedicina, como por ejemplo en terapia celular, sin recurrir al uso de embriones, controvertido desde un punto de vista bioético. Esto se lleva a cabo a través de la transfección de genes asociados con células madre en células maduras empleando vectores virales tales como los retrovirus. (es)
- La reprogrammation désigne en épigénétique l’effaçage et le remodelage des marques épigénétiques telles que la méthylation de l’ADN. Après la fertilisation, des cellules de l’embryon migrent jusqu’à la crête génitale où elles deviendront finalement des cellules germinales. Dans les cellules de la lignée germinale, les génomes paternel et maternel portant une empreinte doivent être reprogrammés lors de la gamétogenèse, c’est-à-dire déméthylés et reméthylés. Cette reprogrammation, qui est sans doute une condition de la totipotence/pluripotence des cellules de l'embryon, efface en principe les changements épigénétiques. En cas de clonage, la manipulation de l’embryon avant l’implantation perturbe le mode de méthylation au niveau des loci d’empreinte. (fr)
- Dalam biologi, pemrograman ulang mengacu pada penghapusan dan pemodelan ulang tanda epigenetik, seperti metilasi DNA, selama perkembangan mamalia atau dalam kultur sel. Kontrol semacam itu juga sering dikaitkan dengan modifikasi kovalen alternatif histon. Pola metilasi DNA sebagian besar dihapus dan kemudian diberikan kembali antar generasi pada mamalia. Hampir semua metilasi dari orang tua dihapus, pertama selama gametogenesis, dan kedua pada embriogenesis awal, dengan demetilasi dan remetilasi terjadi setiap waktu. Demetilasi embriogenesis awal terjadi pada periode praimplantasi dalam dua tahap - awalnya pada zigot, kemudian beberapa siklus replikasi embrionik pertama dari morula dan blastula. Gelombang metilasi kemudian terjadi selama tahap implantasi embrio, dengan pulau-pulau CpG dilindungi dari metilasi. Hal ini menghasilkan represi global dan memungkinkan gen housekeeping diekspresikan dalam semua sel. Pada tahap pasca-implantasi, pola metilasi merupakan stadium dan spesifik jaringan dengan perubahan yang akan menentukan setiap tipe sel individu yang bertahan secara stabil dalam waktu yang lama. (in)
- In biology, reprogramming refers to erasure and remodeling of epigenetic marks, such as DNA methylation, during mammalian development or in cell culture. Such control is also often associated with alternative covalent modifications of histones. Reprogrammings that are both large scale (10% to 100% of epigenetic marks) and rapid (hours to a few days) occur at three life stages of mammals. Almost 100% of epigenetic marks are reprogrammed in two short periods early in development after fertilization of an ovum by a sperm. In addition, almost 10% of DNA methylations in neurons of the hippocampus can be rapidly altered during formation of a strong fear memory. After fertilization in mammals, DNA methylation patterns are largely erased and then re-established during early embryonic development. Almost all of the methylations from the parents are erased, first during early embryogenesis, and again in gametogenesis, with demethylation and remethylation occurring each time. Demethylation during early embryogenesis occurs in the preimplantation period. After a sperm fertilizes an ovum to form a zygote, rapid DNA demethylation of the paternal DNA and slower demethylation of the maternal DNA occurs until formation of a morula, which has almost no methylation. After the blastocyst is formed, methylation can begin, and with formation of the epiblast a wave of methylation then takes place until the implantation stage of the embryo. Another period of rapid and almost complete demethylation occurs during gametogenesis within the primordial germ cells (PGCs). Other than the PGCs, in the post-implantation stage, methylation patterns in somatic cells are stage- and tissue-specific with changes that presumably define each individual cell type and last stably over a long time. (en)
- 리프로그래밍(영어: Reprogramming)은 포유류의 발달과정동안에 (methylation)과 같은 (epigenetic marks)가 변화되는 과정을 의미한다. 수정 후 새롭게 형성된 배아를 구성하는 몇몇 세포들은 (germinal redge)을 따라 이동하게 되고, 마침내 정자 (sperm), 난자 (oocytes)와 같은 생식세포 (germ cell)가 된다. 유전체 각인 (genomic imprinting)에 의해 양친의 유전체는 각각 다르게 표시 (mark)되지만, 생식세포가 되는 과정 동안에는 모두 새롭게 리프로그래밍된다. 그러므로 (gametogenesis)과정 동안에 (primordial germ cells)는 원래 양친이 가지고 있던 패턴을 지운 후, 배아의 성별에 따라 재확립되게 된다. 정자와 난자가 수정한 후 부모의 유전체는 다시 한 번 (demethylation) 그리고 (remethylation) 과정이 일어난다(유전체 각인이 되어있는 유전자의 (Differentially methylated region)은 여기서 제외된다). 이 리프로그래밍은 새롭게 형성된 배아가 (totipotency)을 갖게 되고, 기존의 후성유전학적 특징을 지우는 과정을 말한다. 과 같이 착상 전 배아를 생체 외에서 조작하는 경우, 각인된 의 패턴에 이상이 생기는 것이 확인되었으며, 이는 복제된 동물에서 치명적인 영향을 미친다는 것이 보고된 바 있다. 리프로그래밍은 체세포의 뿐만 아니라 줄기세포 관련 유전자를 외인성 (exogenous)으로 과발현 시킴으로써 인위적으로 유도할 수도 있다. 즉, 성인의 섬유아세포 (fibroblast)와 같은 성숙한 세포로부터 유도만능줄기세포 (Induced Pluripotent Stem cells, iPSCs)를 만들어 낼 수 있다는 것인데, 그 결과 세포 치료와 같은 (biomedical research)를 위한 줄기세포를 배아의 이용 없이 생산할 수 있게 되었다. (ko)
- リプログラミングとは、DNAメチル化などのエピジェネティックな標識の消去・再構成を指す。 生物が持つ遺伝子は、発生および成長・生存の過程で、常に同じように発現しているわけではない。多細胞生物の体細胞において細胞核に含まれる遺伝子の構成は基本的に生涯を通して同じものであるが、各細胞は必要に応じて発現させる遺伝子を切り替えて利用している。そのような後天的な遺伝子発現の制御の変化を一般にエピジェネティクスと呼び、DNAのメチル化修飾やヒストンタンパク質の化学修飾などによって制御されることが分かってきている。有性生殖での配偶子形成過程あるいは人為的な分化能の獲得過程でのエピジェネティック修飾の消去および再構成を、リプログラミング（再プログラム化・初期化）と呼ぶ。 世界で初めて人工的なリプログラミングに成功したのはジョン・ガードンである。彼は、1962年に分化した体細胞は胚性の状態にリプログラムすることができることを、オタマジャクシの腸上皮細胞を除核したカエルの卵に移植することで実証した。この業績により、2012年にノーベル賞を受賞した。共同受賞者の山中伸弥は、ガードンが発見した体細胞の核移植または卵母細胞に基づいたリプログラミングが起こる要因となる明確な遺伝子を特定しiPS細胞を作成することに成功した。 2006年に高橋和利と山中伸弥は、マウス線維芽細胞に複数の遺伝子を導入することでリプログラミング（初期化）させ、人工多能性幹細胞（iPS細胞）を作成したことを報告した。この研究成果「成熟細胞が初期化（リプログラミング）され多能性を持つことの発見」により、山中が2012年のノーベル生理学・医学賞を受賞することが発表された。 (ja)
- Le modificazioni epigenetiche del genoma sono generalmente stabili nelle cellule somatiche di organismi pluricellulari. Nelle cellule germinali e negli embrioni ai primi stadi di sviluppo, tuttavia, la riprogrammazione epigenetica si verifica sull'ampia scala genomica e include meccanismi di demetilazione del DNA e rimodellamento degli istoni e loro modifiche. I meccanismi di cancellazione genomica della metilazione del DNA sono stati svelati e comportano modifiche alla 5-metilcitosina (5mC) e la riparazione del DNA. La riprogrammazione epigenetica ha un ruolo importante nell'imprinting, nella naturale e sperimentale acquisizione della totipotenza e pluripotenza, il controllo di trasposoni, e l'ereditarietà epigenetica attraverso le generazioni. Piccoli RNA e l'eredità di segnali istonici possono anche contribuire all'eredità epigenetica e alla riprogrammazione. (it)
- Reprogramowanie epigenetyczne – proces modyfikacji aktywności genów w jądrze komórkowym, pozwalający na „cofnięcie” komórki do wcześniejszego etapu rozwoju. Proces ten zachodzi m.in. podczas gametogenezy, klonowania metodą transferu jądrowego oraz komórek somatycznych do komórek macierzystych. Polega na modyfikacji tzw. epigenomu – zestawu cząsteczek związków chemicznych (np. grup metylowych) „przyczepionych” do nici DNA i zmieniających aktywność poszczególnych genów. Zmiany epigenetyczne kumulują się w genomie w miarę rozwoju organizmu, a także pod wpływem czynników środowiskowych (np. toksyn). „Wyczyszczenie” tych zmian, czyli reprogramowanie sprawia, że jądro znów zaczyna działać tak, jak na wcześniejszym etapie rozwoju – a więc np. w zygocie czy pluripotentnej komórce macierzystej. Reprogramowanie epigenetyczne jest procesem słabo zbadanym – naukowcy nie potrafią jeszcze nim sterować. Prawdopodobnie to właśnie błędy reprogramowania są przyczyną obumierania dużego odsetka sklonowanych ssaków już na poziomie zarodkowym. Błędy te mogą też być przyczyną licznych chorób, które bardzo często pojawiają się u klonów (np. owca Dolly cierpiała na otyłość i zwyrodnienie stawów). Możliwość wprowadzenia takich błędów do epigenomu jest jednym z naukowych argumentów przeciwko reprodukcyjnemu klonowaniu człowieka – sklonowana osoba mogłaby cierpieć także na zaburzenia psychiczne. (pl)
- Репрограммирование (перепрограммирование) клеток — это процесс возврата зрелых специализированных (соматических) клеток в состояние индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Репрограммирование также относится к стиранию / восстановлению эпигенетических меток во время развития зародышевых клеток млекопитающих. (ru)
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- La reprogrammation désigne en épigénétique l’effaçage et le remodelage des marques épigénétiques telles que la méthylation de l’ADN. Après la fertilisation, des cellules de l’embryon migrent jusqu’à la crête génitale où elles deviendront finalement des cellules germinales. Dans les cellules de la lignée germinale, les génomes paternel et maternel portant une empreinte doivent être reprogrammés lors de la gamétogenèse, c’est-à-dire déméthylés et reméthylés. Cette reprogrammation, qui est sans doute une condition de la totipotence/pluripotence des cellules de l'embryon, efface en principe les changements épigénétiques. En cas de clonage, la manipulation de l’embryon avant l’implantation perturbe le mode de méthylation au niveau des loci d’empreinte. (fr)
- Репрограммирование (перепрограммирование) клеток — это процесс возврата зрелых специализированных (соматических) клеток в состояние индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Репрограммирование также относится к стиранию / восстановлению эпигенетических меток во время развития зародышевых клеток млекопитающих. (ru)
- La reprogramación genética consiste en el borrado y remodelación de las marcas epigenéticas, tales como la metilación del ADN, durante el desarrollo en mamíferos Después de la fecundación algunas células del embrión recién formado migran a la cresta germinal y se convertirán eventualmente en las células germinales (los espermatozoides y los ovocitos). Debido al fenómeno de impronta genética, los genomas maternos y paternos se marcan de manera diferencial y deben ser reprogramados de manera apropiada cada vez que atraviesan la línea germinal. De esta manera, durante el proceso de gametogénesis, las células germinales primordiales deben sufrir un borrado de sus patrones originales biparentales de metilación del ADN, los cuales deben ser restablecidos en base al sexo del progenitor transmiso (es)
- Dalam biologi, pemrograman ulang mengacu pada penghapusan dan pemodelan ulang tanda epigenetik, seperti metilasi DNA, selama perkembangan mamalia atau dalam kultur sel. Kontrol semacam itu juga sering dikaitkan dengan modifikasi kovalen alternatif histon. (in)
- In biology, reprogramming refers to erasure and remodeling of epigenetic marks, such as DNA methylation, during mammalian development or in cell culture. Such control is also often associated with alternative covalent modifications of histones. (en)
- Le modificazioni epigenetiche del genoma sono generalmente stabili nelle cellule somatiche di organismi pluricellulari. Nelle cellule germinali e negli embrioni ai primi stadi di sviluppo, tuttavia, la riprogrammazione epigenetica si verifica sull'ampia scala genomica e include meccanismi di demetilazione del DNA e rimodellamento degli istoni e loro modifiche. I meccanismi di cancellazione genomica della metilazione del DNA sono stati svelati e comportano modifiche alla 5-metilcitosina (5mC) e la riparazione del DNA. La riprogrammazione epigenetica ha un ruolo importante nell'imprinting, nella naturale e sperimentale acquisizione della totipotenza e pluripotenza, il controllo di trasposoni, e l'ereditarietà epigenetica attraverso le generazioni. Piccoli RNA e l'eredità di segnali istonici (it)
- 리프로그래밍(영어: Reprogramming)은 포유류의 발달과정동안에 (methylation)과 같은 (epigenetic marks)가 변화되는 과정을 의미한다. 수정 후 새롭게 형성된 배아를 구성하는 몇몇 세포들은 (germinal redge)을 따라 이동하게 되고, 마침내 정자 (sperm), 난자 (oocytes)와 같은 생식세포 (germ cell)가 된다. 유전체 각인 (genomic imprinting)에 의해 양친의 유전체는 각각 다르게 표시 (mark)되지만, 생식세포가 되는 과정 동안에는 모두 새롭게 리프로그래밍된다. 그러므로 (gametogenesis)과정 동안에 (primordial germ cells)는 원래 양친이 가지고 있던 패턴을 지운 후, 배아의 성별에 따라 재확립되게 된다. (ko)
- リプログラミングとは、DNAメチル化などのエピジェネティックな標識の消去・再構成を指す。 生物が持つ遺伝子は、発生および成長・生存の過程で、常に同じように発現しているわけではない。多細胞生物の体細胞において細胞核に含まれる遺伝子の構成は基本的に生涯を通して同じものであるが、各細胞は必要に応じて発現させる遺伝子を切り替えて利用している。そのような後天的な遺伝子発現の制御の変化を一般にエピジェネティクスと呼び、DNAのメチル化修飾やヒストンタンパク質の化学修飾などによって制御されることが分かってきている。有性生殖での配偶子形成過程あるいは人為的な分化能の獲得過程でのエピジェネティック修飾の消去および再構成を、リプログラミング（再プログラム化・初期化）と呼ぶ。 世界で初めて人工的なリプログラミングに成功したのはジョン・ガードンである。彼は、1962年に分化した体細胞は胚性の状態にリプログラムすることができることを、オタマジャクシの腸上皮細胞を除核したカエルの卵に移植することで実証した。この業績により、2012年にノーベル賞を受賞した。共同受賞者の山中伸弥は、ガードンが発見した体細胞の核移植または卵母細胞に基づいたリプログラミングが起こる要因となる明確な遺伝子を特定しiPS細胞を作成することに成功した。 (ja)
- Reprogramowanie epigenetyczne – proces modyfikacji aktywności genów w jądrze komórkowym, pozwalający na „cofnięcie” komórki do wcześniejszego etapu rozwoju. Proces ten zachodzi m.in. podczas gametogenezy, klonowania metodą transferu jądrowego oraz komórek somatycznych do komórek macierzystych. (pl)
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