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多能干细胞（pluripotent stem cells，PSCs）是一类能够自我更新并且能够分化为各种细胞类型的细胞，因此在生物医学和药学领域中具有广泛的应用前景。PSCs的RNA转录组在调控其自我更新和分化方面起着重要的作用，而其中的rDNA区域的转录活性对PSCs的分化方向也有重要影响。
rDNA区域包含了细胞核中所在的核仁，该区域包括18S、。其中18S rRNA用于组装小核糖体（small ribosomal subunit），而28S rRNA用于组装大核糖体（large ribosomal subunit）。rDNA的转录过程由RNA聚合酶（RNA polymerase）I负责，RNA polymerase I是细胞中的三种启动转录酶之一。rDNA区域的转录活性与PSCs的分化、增殖和细胞死亡等生物学过程有关。
众所周知，PSCs具有自我更新和分化为多种类型成分的潜力，而促进或抑制细胞周期是控制自我更新和分化方向的重要因素。PSCs中rDNA的转录活性与细胞增殖有关，PSCs中rRNA的表达水平是通过转录rDNA来调节的。
多能干细胞分为胚胎干细胞（embryonic stem cells，ESCs）和诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）。ESCs是从早期胚胎中获得的细胞，在胚胎发育中具有多向分化和自我更新的能力。iPSCs是通过诱导成体细胞在体外重编程而成。通过在ESC和iPSC中研究rDNA的转录活性和rRNA水平，可以对比它们在多能性、自我更新和分化方向上的差异。
在PSCs中，rDNA的位于转录终止剂（terminator region）和转录起始剂（promoter region）之间的空隙区域（spacer region）与rRNA水平密切相关。spacer区域的DNA甲基化会影响rDNA区域的转录活性和rRNA的表达水平。在体外培养中，DNA甲基转移酶抑制剂和DNA甲基酶抑制剂对PSCs的分化和自我更新产生不同的影响。另外，在哺乳动物中，长链非编码RNA（long non-coding RNA，lncRNA）也可以调节rDNA区域的转录活性和rRNA的表达水平。
最近的研究表明，在PSCs中，rRNA水平可以被转录因子调节或通过小RNA（miRNA）抑制rDNA的转录来调节。miRNA和lncRNA在PSCs分化中起重要作用，因为它们可以针对不同的稳定性和可逆性的靶标来调节分化路径。
以iPSC为例，有证据表明，在iPSCs中，rRNA水平的升高与自我更新能力的提高和多能性维持相关。同时，研究发现，iPSCs转录因子可以共同诱导rRNA水平的增加，这促进了这些细胞的多能性和扩增。但是，在iPSCs分化为具有特定细胞功能的被动细胞时，rRNA水平减少。
总之，PSCs的rDNA区域的转录活性与其细胞自我更新、分化方向、增殖和细胞死亡等生物学过程有关，PSCs分化为不同类型细胞的分化调节机制也与rDNA的转录活性和rRNA的表达水平有关。因此，研究PSCs在rDNA转录活性和rRNA表达调控中的机制，有助于我们深入理解多能性维持、分化方向以及内部控制机制的关键知识。