Protein lysine methyltransferases modulate the activities of chromatin and non-chromatin proteins by specific methylation of lysine side chains. A large-scale structure-based design approach has yielded a new chemical probe that potently and selectively inhibits G9a and GLP methyltransferases in cells. Protein lysine methyltransferases G9a and GLP modulate the transcriptional repression of a variety of genes via dimethylation of Lys9 on histone H3 (H3K9me2) as well as dimethylation of non-histone targets. Here we report the discovery of UNC0638, an inhibitor of G9a and GLP with excellent potency and selectivity over a wide range of epigenetic and non-epigenetic targets. UNC0638 treatment of a variety of cell lines resulted in lower global H3K9me2 levels, equivalent to levels observed for small hairpin RNA knockdown of G9a and GLP with the functional potency of UNC0638 being well separated from its toxicity. UNC0638 markedly reduced the clonogenicity of MCF7 cells, reduced the abundance of H3K9me2 marks at promoters of known G9a-regulated endogenous genes and disproportionately affected several genomic loci encoding microRNAs. In mouse embryonic stem cells, UNC0638 reactivated G9a-silenced genes and a retroviral reporter gene in a concentration-dependent manner without promoting differentiation.

Bats are unique among mammals due to the ability of powered flight and exceptional longevity. They are also asymptomatic hosts for numerous viruses, including recently emerged zoonotic Henipaviruses Nipah and Hendra, which are highly pathogenic for humans and other mammals. Better understanding of how bats control viral infection requires development of relevant permissive cellular experimental models. By applying a somatic reprogramming protocol to Pteropus bat primary cells, using a novel combination of ESRRB, CDX2, and c-MYC transcription factors, we generated bat reprogrammed cells exhibiting stem cell-like characteristics and a neural stem cell-like molecular signature. These cells present a unique interferon-stimulated transcriptomic signature and both produce and respond to interferon type-I, highlighting differences between stem cells from bats and other mammals. In contrast to primary bat cells, these reprogrammed cells are highly susceptible to infection by Henipavirus, thereby enabling isolation of new bat viruses, study of virus-bat interactions, and better understanding of bat biology.

Scalable production of avian suspension cell exhibits a valuable potential on therapeutic application by producing recombinant protein and as the substrate for virus growth. This study sought to establish a system with chemically defined components for three-dimensional (3D) culture of chicken primordial germ cells (cPGCs), a pluripotent avian cell type. cPGCs were cultured in medium supplemented with the functional polymer FP003. Viscoelasticity was low in this medium, and cPGCs did not sediment, and consequently their expansion was improved. The total number of cPGCs increased by 17-fold after 1 week of culture in 3D-FAot medium, an aseric chemically defined medium containing FP003, indicating that this medium enhances the expansion of cPGCs. Moreover, cPGC cell lines stably expressed the germline-specific reporter VASA:tdTOMATO, as well as other markers of cPGCs, for more than 1 month upon culture in 3D-FAot medium, indicating that the characteristics of these cells are maintained. cPGCs harboring both PGK:EGFP and VASA:tdTOMATO robustly expressed both fluorescent proteins upon culture in 3D-FAot, suggesting that this approach is perspective for recombinant protein production. In summary, this novel 3D culture system can be used to efficiently expand cPGCs in suspension without mechanical stirring or loss of cellular properties. This system provides a platform for large-scale culture of cPGCs in industry.

Little is known about the molecular underpinnings of pluripotent stem cells' (PSCs) ability to colonize the epiblast of preimplantation embryos and generate chimeras. In our study, using rabbit PSCs as a model system, we conducted unbiased screening of a cDNA library that encodes a panel of 36 pluripotency factors. From this screening, we identified KLF2, ERAS and PRMT6, whose overexpression confers the ability for self-renewal in a KOSR/FGF2-free culture medium supplemented with LIF, activin A, PKC and WNT inhibitors. The reprogrammed cells acquired transcriptomic and epigenetic features of naive pluripotency, including the reactivation of the 2nd X-chromosome. Leveraging these PSC lines, we determined the transcriptomic signature of embryonic colonization-competence, demonstrating transcriptional repression of genes involved in MAPK, WNT, HIPPO, and EPH signaling pathways, alongside the activation of genes involved in amino-acid metabolism, NF-kB signaling, and p53 pathway. Remarkably, a subset of reprogrammed cells, expressing CD75 at a high level, gained the ability to produce chimeric fetuses with a high contribution from PSCs in all lineages.