SUMMARY Pluripotent stem cells (PSCs) provide an unlimited source for generating somatic cell types. However, generating fully mature cells constitutes a bottleneck for realizing their full potential in research and medicine. Here, we report a transcriptional mechanism that governs the timing of cellular maturation in post-mitotic oligodendrocytes. During differentiation of PSCs to oligodendrocytes, the transcription factor SOX6 redistributes from nearly all super enhancers in proliferating oligodendrocyte progenitor cells to cluster across specific gene bodies in immature oligodendrocytes. These sites exhibit ‘gene melting’, a process of extensive chromatin decondensation and transcription, which abruptly turns off upon maturation. Suppression of SOX6 deactivates these immaturity loci, resulting in rapid transition to mature myelinating oligodendrocytes. Cells harboring this immature oligodendrocyte SOX6 gene signature are specifically enriched in multiple sclerosis patient brains, suggestive that failed maturation may contribute to limited myelin regeneration in disease. Collectively, our finding that maturation rate is controlled by transient transcriptional clusters may inform approaches to accelerate the generation and regeneration of mature cell types. HIGHLIGHTS Transcription factors (TFs) can act as gatekeepers of post-mitotic cellular maturation In oligodendrocytes, clustering of SOX6 controls the immaturity program through transient gene melting Suppressing SOX6 deactivates immaturity genes and unlocks oligodendrocyte maturation SOX6 immaturity signature is enriched in oligodendrocytes in multiple sclerosis patients

All mammalian cells sense and respond to insufficient oxygen, or hypoxia, through the activity of hypoxia-inducible factors (HIFs), an evolutionarily conserved family of transcriptional regulators that promote oxygen-independent energy metabolism and angiogenesis. While HIF activation is transiently protective for all cells, prolonged HIF activity drives distinct pathological responses in different tissues. How HIF achieves this pleiotropic effect is largely unknown. Here, we demonstrate that non-canonical targets of HIF1a impair the function of oligodendrocyte progenitor cells (OPCs) to generate oligodendrocytes. Beyond the canonical gene targets shared between all cell types, HIF1a also bound to and activated a unique set of targets in OPCs including Ascl2 and Dlx3. Each of these targets, when ectopically expressed, was sufficient to block oligodendrocyte development through suppression of the key oligodendrocyte regulator Sox10. Chemical screening revealed that inhibition of MEK/ERK signaling overcame the HIF1a-mediated block in oligodendrocyte generation by restoring Sox10 expression without impacting canonical HIF1a activity. Collectively this work defines the mechanism by which chronic HIF1a suppresses oligodendrocyte formation. More broadly, we establish that cell-type-specific HIF1a targets, independent of the canonical hypoxia response, perturb cell function and drive disease in chronic hypoxia.### Competing Interest StatementP.J.T. is a co-founder and consultant for Convelo therapeutics, which has licensed unrelated patents from Case Western Reserve University. P.J.T and Case Western Reserve University hold equity in Convelo Therapeutics. All other authors have no competing interests.