Фактор плюрипотентности OCT4 регулирует X chromosome inactivation (XCI) путем запуска спаривания и счета X хромосом. В исследовании Jeannie Lee и коллег описываются не только новые функции OCT4, которые могут быть важными для репрограммирования соматических клеток в плюрипотентные, но и также идентифицируется впервые транс-действующий фактор, который регулирует счет Х хромосом.

ES клетки самок, которые несут две активные Х хромосомы, но подвергаются транскрипционному молчанию большинства генов на одной из своих Х хромосом, когда они дифференцируются. Предыдущие исследования показали, что блокирование XCI нарушает дифференцировку ES клеток и vice versa, указывая, что эти два процесса тесно связаны. Базируясь на этих находках, Lee с сотр. постулировали, что те же самые факторы, которые участвуют в плюрипотентности стволовых клеток могут также регулировать XCI.

Чтобы проверить гипотезу, они использовали биоинформатику, чтобы поискать сайты связывания для факторов плюрипотентности в X inactivation centre (Xic), который является критическим для молчания неактивной Х хромосомы. Они нашли кандидаты для сайтов связывания OCT4 и SOX2 в Tsix и Xite - в двух регуляторных, не кодирующих РНК генах, которые репрессируют Xist (не кодирующая РНК, которая покрывает и замалчивает неактивную Х хромосому). В самом деле, иммунопреципитация хроматина и метод сдвига электрофоретической подвижности подтвердили, что OCT4 и SOX2 соединяются с Xite и что OCT4 соединяется с Tsix, in vivo и in vitro.

OCT4- и SOX2-связывающие сайты в Tsix и Xite располагаются вблизи сайтов связывания для CTCF и YY1, которые регулируют спаривание Х хромосом и детерминируют, какая из Х хромосом будет инактивирована во время XCI. In vivo и in vitro эксперименты показали, что OCT4 взаимодействует с CTCF и что SOX2 соединяется с YY1. Учитывая, что CTCF взаимодействует с YY1, эти результаты д. указывать на то, что OCT4 является частью мультифакторного комплекса на Tsix.

Затем авт. вызывали нокдаун Oct4, Sox2 и Ctcf в ES клетках самок, используя small interfering RNA (siRNA) и установили, что Oct4 siRNA, но не Sox2 и Ctcf siRNAs, снижает экспрессию Tsix и Xite. Следовательно, OCT4 необходим для экспрессии Tsix.

Спаривание Х хромосом является одним из самых ранних событий XCI и происходит в Xic. Этот процесс также регулирует счет Х хромосом и выбор Х хромосомы для XCI. Ранний нокдаун Oct4 во время дифференцировки ES клеток вызывает дефекты спаривания Х хромосом. Более того флюоресценция РНК при гибридизации in situ количественная обратная транскрипция PCR показали, что Xist начинает экспрессироваться биаллельно во фракции ES клеток самок, которые лишены OCT4, это указывает на дефект подсчета Х хромосом. Эти результаты также идентифицируют OCT4 как первый транс-действующий фактор для процесса счета.

Авт. полагают, что "the intrinsic developmental specificity of OCT4 - active in pluripotent cells and downregulated in differentiated cells - controls the timing of XCI by triggering pairing and counting" и связана с репрограммированием Х хромосом при дифференцировке в ES клетки и с де-дифференцировкой индуцированных плюрипотентных стволовых клеток.