ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ ................................... 8
ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ ................................. 10

ГЛАВА 1  МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ ПОДДЕРЖАНИЯ САМООБНОВЛЕНИЯ
И ПЛЮРИПОТЕНТНОСТИ ЭМБРИОНАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК
МЛЕКОПИТАЮЩИХ .................................................. 12
1.1  Эмбриогенез млекопитающих и стволовые клетки.
     Плюрипотентные клетки in vivo и in vitro -
1.2  Компоненты среды, применяемые для поддержания
     плюрипотентности .......................................... 19
1.3  Сигнальные пути плюрипотентных клеток ..................... 20
     1.3.1  UF/JAK/STAТ3 ....................................... --
     1.3.2  РI(3)К/АКТ ......................................... 21
     1.3.3  Сигнальные пути, запускаемые белками семейства 
            TGFβ ............................................... 22
     1.3.4  MAPK/ERK ........................................... 24
     1.3.5  Сигнальный путь РКС ................................ 25
     1.3.6  Сигнальный путь Aurora Kinase А/р53 ................ --
     1.3.7  Сигнальный путь WNT ................................ --
1.4  Транскрипционные факторы ОСТ4, NANOG и SOX2 ............... --
     1.4.1  Транскрипционный фактор ОСТ4 ....................... 26
     1.4.2  Транскрипционный фактор NANOG ...................... 28
     1.4.3  Транскрипционный фактор SOX2 ....................... 29
1.5  Гены-мишени транскрипционных факторов ОСТ4, NANOG
     и SOX2 .................................................... 30
1.6  Эпигенетика плюрипотентных клеток ......................... 34
     1.6.1  Бивалентные домены хроматина ....................... 35
     1.6.2  Метилирование ДНК и плюрипотентность ............... 36
     1.6.3  Белковые комплексы, поддерживающие активную
            структуру хроматина ................................ 38
     1.6.4  АТФ-зависимые комплексы ремоделинга хроматина -
     1.6.5  Белки группы Polycomb .............................. 39
1.7  Белок-белковые взаимодействия в системе поддержания
     плюрипотентности эмбриональных стволовых клеток ........... 41
1.8  Роль микроРНК и других некодирующих РНК в регуляции
     плюрипотентности и дифференцировки ........................ 46
1.9  Различия линий ЭСК по статусу плюрипотентности.
     Исходная и минимальная плюрипотентность ................... 52
1.10 Стволовые клетки в фундаментальных исследованиях. 
     Транскрипционные факторы ОСТ4, SOX2 и NANOG и 
     инактивация Х-хромосомы ................................... 55

ГЛАВА 2  ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ
РЕПРОГРАММИРОВАНИЯ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК ......................... 60
2.1  Индуцированная плюрипотентность ........................... --
2.2  Репрограммирование соматических клеток к плюрипотентному
     состоянию с помощью определенных факторов ................. 63
2.3  Основные этапы репрограммирования соматических клеток
     в ИПСК .................................................... 66
2.4  Инактивация вирусных конструкций, используемых при 
     репрограммировании ........................................ 72
2.5  Эпигенетические преобразования, происходящие при
     репрограммировании соматических клеток в ИПСК ............. 73
2.6  Роль микроРНК и lincPHK в процессе репрограммирования ..... 79
2.7  Проблема эффективности получения ИПСК и безопасности их
     применения в заместительной клеточной терапии ............. 84
2.8  Гены, которые могут заменить с-МYC и KLF4 при получении 
     ИПСК ...................................................... 86
2.9  Методы повышения эффективности получения ИПСК ............. 88
     2.9.1  Клеточные линии, наиболее эффективно 
            подвергающиеся репрограммированию .................. --
     2.9.2  Химические соединения, повышающие эффективность
            репрограммирования клеток .......................... 94
2.10 Методы получения ИПСК без генетической модификации
     генома клеток ............................................ 100
     2.10.1 Методы, предусматривающие удаление генетических
            конструкций ....................................... ---
            2.10.1.1 Cre-LoxP-опосредованная рекомбинация ..... ---
            2.10.1.2 PiggyBac-транспозиция .................... 101
     2.10.2 Использование векторов, не интегрирующихся
            в геном клетки .................................... ---
            2.10.2.1 Плазмидные векторы ....................... ---
            2.10.2.2 Эписомные векторы ........................ 102
            2.10.2.3 Неинтегрирующиеся вирусные векторы ....... 103
     2.10.3 Методы репрограммирования, не предусматривающие
            использование систем доставки ДНК ................. ---
            2.10.3.1 Трансдукция клеток рекомбинантными 
                     белками .................................. ---
            2.10.3.2 Репрограммирование с помощью
                     синтетических мРНК и микроРНК ............ 104
     2.10.4 Репрограммирование соматических клеток в ИПСК
            с помощью химических веществ ...................... 105

ГЛАВА 3  МОДЕЛИ БОЛЕЗНЕЙ ЧЕЛОВЕКА НА ОСНОВЕ 
ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ИНДУЦИРОВАННЫХ ПЛЮРИПОТЕНТНЫХ
СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК .............................................. 108
3.1  Сердечно-сосудистые заболевания .......................... 112
     3.1.1  Синдром удлиненного интервала QТ .................. ---
     3.1.2  Катехоламинергическая полиморфная желудочковая
            тахикардия ........................................ 119
     3.1.3  Наследственные кардиомиопатии ..................... 122
            3.1.3.1  Аритмогенная дисплазия правого 
                     желудочка ................................ ---
            3.1.3.2  Дилатационная кардиомиопатия ............. 125
            3.1.3.3  Наследственная гипертрофическая 
                     кардиомиопатия ........................... 126
            3.1.3.4  Надклапанный аортальный стеноз ........... 127
3.2  Нервные, нейродегенеративные и психиатрические болезни ... 128
     3.2.1  Боковой амиотрофический склероз ................... ---
     3.2.2  Болезнь Альцгеймера ............................... 132
     3.2.3  Лобно-височная деменция ........................... 136
     3.2.4  Болезнь Паркинсона ................................ ---
     3.2.5  Болезни экспансии тринуклеотидных повторов ........ 139
            3.2.5.1  Болезнь Хантингтона ...................... ---
            3.2.5.2  Синдром ломкой Х-хромосомы ............... 141
            3.2.5.3  Атаксия Фридрейха ........................ 142
            3.2.5.4  Миотоническая дистрофия I типа ........... 143
            3.2.5.5  Болезнь Мачадо-Джозефа 
                     (спиноцеребеллярная атаксия III типа) и
                     спиноцеребеллярная атаксия II типа ....... 144
            3.2.5.6  Спинально-бульбарная мышечная атрофия .... 145
     3.2.6  Спинальная мышечная атрофия ....................... 147
     3.2.7  Синдром Ретта ..................................... 149
     3.2.8  Семейная дизавтономия ............................. 151
     3.2.9  Атаксия-телеангиэктазия ........................... 152
     3.2.10 Х-сцепленная адренолейкодистрофия ................. 153
     3.2.11 Семейная спастическая параплегия .................. 154
     3.2.12 Синдром Драве ..................................... 155
     3.2.13 Демиелинизация .................................... 156
     3.2.14 Шизофрения ........................................ 158
     3.2.15 Синдромы Ангельмана и Прадера - Вилли ............. 159
3.3  Болезни крови ............................................ 161
3.4  Болезни печени ........................................... 164
3.5  Наследственный амилоидоз ................................. 166
3.6  Болезни поджелудочной железы ............................. 167
3.7  Болезни почек ............................................ 170
3.8  Болезни легких ........................................... ---
3.9  Болезни глаз ............................................. 171
3.10 Болезни кожи ............................................. 172
3.11 Болезни опорно-двигательного аппарата .................... 174
3.12 Болезни преждевременного старения ........................ 175
3.13 Мышечная дистрофия Дюшена ................................ 177
3.14 Болезни накопления ....................................... 178

ГЛАВА 4  ИНДУЦИРОВАННЫЕ ПЛЮРИПОТЕНТНЫЕ СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ
МОДЕЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ - ЦЕННЫЕ ОБЪЕКТЫ БИОМЕДИЦИНСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЙ .................................................. 184
4.1  Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки
     модельных животных ....................................... ---
4.2  Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки
     сельскохозяйственных животных ............................ 189
4.3  Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки редких и 
     исчезающих видов животных ................................ 190

ГЛАВА 5  МЕТОДЫ ИСПРАВЛЕНИЯ ГЕННЫХ МУТАЦИЙ IN VITRO ........... 193
5.1  Генная терапия. Добавление в геном "здорового" аллеля
     или замена мутантных ..................................... ---
5.2  Проблема низкой эффективности клонирования ЭСК и ИПСК
     человека ................................................. 194
5.3  Методы доставки генетических конструкций в клетки ........ 195
5.4  Негомологичная рекомбинация .............................. 196
5.5  Гомологичная рекомбинация ................................ 197
5.6  Бактериальные искусственные хромосомы .................... 198
5.7  Хелпер-зависимые аденовирусы ............................. 199
5.8  Искусственные нуклеазы, содержащие домены "цинковые 
     пальцы" .................................................. 200
5.9  Искусственные нуклеазы TALENs и система CRISPR/Cas ....... 202

ГЛАВА 6  ПРОТОКОЛЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИНДУЦИРОВАННЫХ ПЛЮРИПОТЕНТНЫХ 
СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК .............................................. 206
6.1  Получение индуцированных плюрипотентных стволовых
     клеток человека из фибробластов кожи плода человека с 
     помощью ретровирусов ..................................... 207
6.2  Получение индуцированных плюрипотентных стволовых 
     клеток человека из нейральных стволовых клеток с
     помощью плазмидных векторов .............................. 213
6.3  Получение индуцированных плюрипотентных стволовых 
     клеток человека из мононуклеарных клеток периферической
     крови с помощью лентивирусов ............................. 218
6.4  Получение индуцированных плюрипотентных стволовых 
     клеток человека из кератиноцитов человека с помощью
     ретровирусов ............................................. 221
6.5  Получение эмбриоидных телец из ИПСК человека ............. 227
6.6  Выявление активности щелочной фосфатазы .................. 228
6.7  Протокол иммунофлуоресцентного окрашивания ............... 229
6.8  Получение и культивирование первичных эмбриональных
     фибробластов (фидера) .................................... 234
6.9  Замораживание и размораживание клеток .................... 235
6.10 Анализ кариотипа стволовых клеток ........................ 236
6.11 Выделение РНК и ДНК ...................................... 238
6.12 Синтез кДНК .............................................. 240
6.13 Полимеразная цепная реакция (ПЦР) ........................ 241
6.14 Анализ микросателлитов ................................... 249
6.15 Анализ метилирования ДНК промотора гена NANOG ............ 250
6.16 Определение нуклеотидной последовательности ДНК .......... 252
6.17 Методы исследования транскрипции, ДНК-белковых
     взаимодействий и модификаций хроматина в масштабе
     генома ................................................... 253
6.18 Методы исследования протеома плюрипотентных клеток ....... 255

ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................... 259
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ............................................. 260
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ .............................................. 262
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................. 273
ПРИЛОЖЕНИЕ .................................................... 352
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ .......................................... 358