HEK293 šūnas: Stūrakmens mūsdienu šūnu pētniecībā un biotehnoloģijā

Cilvēka embrionālo nieru 293(HEK293) šūnas ir cilvēka embrionālo nieru šūnu līnija, kas ir guvusi plašu popularitāti zinātnieku aprindās, jo tās ir daudzpusīgas un noderīgas visdažādākajos pētījumos. Šī šūnu līnija tika izveidota 20. gadsimta 70. gadu sākumā, un kopš tā laika to izmanto vakcīnu izstrādē, vēža pētījumos, zāļu testēšanā un signālu pārnesē. Šajā bloga ierakstā tiks aplūkoti visi HEK293 šūnu līnijas aspekti, tostarp tās izcelsme, informācija par kultivēšanu, priekšrocības un trūkumi, lietojumi un resursi.

HEK293 šūnas: HEK293: vispārīga informācija un izcelsme

Kas ir HEK293 šūnas?

HEK293 šūnas ir cilvēka embrionālo nieru šūnu līnija, kas iegūta no nezināmas izcelsmes cilvēka embrija nieru audiem. Šūnas izveidoja holandiešu biologs Alekss Van der Ebs 70. gadu sākumā. Vēlāk pētnieks Frenks Grehems (Frank Graham) tās iemortalizēja, transformējot ar saīsinātu adenovīrusu 5.

Sākotnēji šķita, ka šūnas ir grūti pārveidot. Tomēr pēc daudziem nepārtrauktiem pūliņiem šūnu augšana notika no izolēta viena transformēta klona [1]. Šūnu transfekcija ar adenovīrusu 5 noveda pie E1A un E1B gēnu iekļaušanas šūnas genomā, kas novērš šūnu nāvi un nodrošina bagātīgu olbaltumvielu ražošanu. Pirms imortalizācijas augļa nieru šūnas netika pienācīgi raksturotas, tāpēc to precīzs šūnu tips nav zināms.

Embrionālās nieres sastāv no endotēlija, epitēlija un fibroblastu šūnām, tāpēc HEK 293 šūnas, visticamāk, pieder pie šīm šūnām. Tomēr mRNS un gēnu produkti liecina, ka tās ir neironu šūnas. Iespējams, ka Ad5 pievienošana izmainīja šūnu fenotipu un gēnu ekspresiju. Interesants fakts: "293" HEK293 norāda uz Grehema veikto 293. eksperimentu.

Jautrais fakts: "293" HEK293 apzīmē Grehema veikto 293. eksperimentu.

HEK293 šūnu īpašības

• Morfoloģija
• Šūnu izmērs
• Genoms un ploidija (hromosomu skaits)

HEK293 šūnu forma atgādina epitēlija šūnas. Embrionālās nieres sastāv galvenokārt no fibroblastu, endotēlija un epitēlija šūnām. Tādējādi 293 šūnas pēc formas atgādina kādu no šiem šūnu tipiem.

HEK 293 šūnu izmērs ir no 11 līdz 15 µm, ko var ietekmēt kultūras apstākļi. Kultūrā šūnas var izskatīties saplacinātas, ja tās audzē uz virsmas, vai noapaļotas suspensijā. HEK293 šūnas ir hipotriploīdas, un aptuveni 30 % HEK293 šūnu ir 64 hromosomu modālā ploidija, bet dažām šūnām ir pat vairāk hromosomu. Šīm šūnām ir arī trīs X hromosomas kopijas un 4 kilobāzu pāri adenovīrusa 5 fragmenta, kas integrēts 19. hromosomā.

HEK293 un HEK293T šūnu līniju salīdzinājums

No vecāku HEK 293 šūnām ir iegūti daudzi atvasinājumi, piemēram, parastie 293 šūnu atvasinājumi HEK293T un HEK293F šūnas. HEK293T šūnas ir viens no visplašāk izmantotajiem atvasinājumiem, un tās tika izveidotas, sākotnējā HEK 293 šūnu genomā iekļaujot temperatūras jutīgu SV40 T-antigēna mutantu. T-antigēna ekspresija ļauj replicēt plazmīdas ar SV40 replikācijas avotu, kad tās transficētas 293-T šūnās, tādējādi palielinot rekombinantu proteīnu ražošanu [2]. Plašāka informācija par HEK šūnu līniju atvasinājumiem, tostarp to attīstību un īpašībām, atrodama šajā pārskata rakstā.

HEK293 šūnu kultivēšanas pamati: Soli pa solim: pamatelementi par H293 H293 HEC29 pamatiem

Iegādājieties HEK293 šūnas saviem atklājumiem

Lai veiktu revolucionārus pētījumus, apsveriet mūsu HEK293 šūnas, kas pazīstamas ar savu daudzpusību gēnu ekspresijas pētījumos un vakcīnu izstrādē, kā arī tādus atvasinājumus kā HEK293T, HEK293 suspensijas adaptācijas, HEK293T/17, AAV-293 un 2V6.11. Uzziniet vairāk un uzlabojiet savus eksperimentus, izpētot mūsu produktu klāstu šeit.

HEK293 šūnu līnija pētniecībā un rūpniecībā

HEK293 šūnu pielietojums ir daudzveidīgs un nozīmīgs. Tās bieži izmanto kā sistēmu rekombinantu proteīnu ekspresijai un ražošanai. Tā kā šajās šūnās iegūtie proteīni ir cilvēka izcelsmes, to struktūra un funkcijas ir līdzīgākas to dabiskajiem cilvēka analogiem, kas ir ļoti svarīgi terapeitiskiem lietojumiem.

Turklāt HEK293 šūnas bieži izmanto gēnu funkcijas un regulācijas pētījumos, jo tās viegli uzņem svešu DNS, padarot tās par lielisku modeli ģenētiskām manipulācijām. Šīm šūnām ir arī izšķiroša nozīme adenovīrusu vektoru ražošanā, kurus izmanto gēnu terapijā un vakcīnu izstrādē, tostarp COVID-19 vakcīnu ātrai ģenerēšanai.

Vakcīnu un proteīnu ražošana: HEK 293 šūnas ir piemērotas liela mēroga proteīnu un terapeitisko vakcīnu ražošanai. Šūnu līniju izmanto arī vīrusu vektoru, piemēram, adenovīrusu un adenovīrusu vektoru, ražošanai. Nesen HEK 293 šūnas tika izmantotas, lai ražotu svarīgu rekombinantu proteīnu - eritropoetīnu (EPO).

Zāļu testēšana: HEK293 šūnas bieži izmanto zāļu un dabas produktu toksiskuma testēšanai.

Vēža pētījumi: hEK 293 šūnas ir tumorigēnas, un būtiskas gēnu ekspresijas izmaiņas var pastiprināt šīs šūnu līnijas audzēju veidošanos. Tāpēc 293 šūnu līniju bieži izmanto vēža pētījumos, lai izprastu pamatā esošos molekulāros mehānismus un zāļu izstrādi.

Transfekcijas pētījumi: Transfekcija ir nukleīnskābju ievadīšanas process šūnās, un HEK 293 šūnas ir īpaši piemērotas šim procesam. Vairāk par šo tēmu ir paskaidrots turpmāk.

HEK293 loma vakcīnu un proteīnu ražošanā

Vakcīnu ražošanā HEK293 šūnas ir bijušas noderīgas, izstrādājot vakcīnas uz adenovīrusu bāzes. To spēja augt suspensijas kultūrās ļauj īstenot mērogojamus procesus, kas ir būtiski, lai apmierinātu globālo vakcīnu pieprasījumu. Turklāt to cilvēciskā izcelsme nodrošina priekšrocības salīdzinājumā ar citām šūnu līnijām, jo tajās var veikt cilvēkam līdzīgas posttranslācijas modifikācijas, nodrošinot ražoto vakcīnu bioloģisko efektivitāti.

HEK293 šūnu daudzpusība attiecas arī uz sarežģītu olbaltumvielu, tostarp monoklonālo antivielu un līdzīgu bioloģisko antivielu ražošanu, ko izmanto vēža, autoimūno slimību un citu slimību ārstēšanā. To spēja precīzi locīt un modificēt proteīnus padara tās par vēlamo izvēli rekombinanto proteīnu ražošanas nozarē.

Kāpēc HEK293 šūnas izmanto transfekcijai?

Transfekcija ir nukleīnskābju ievadīšanas process šūnās, un HEK293 šūnas ir īpaši piemērotas šim procesam. Ir vairāki iemesli, kādēļ HEK293 šūnas ir ieteicamas transfekcijai:

1. Augsta transfekcijas efektivitāte: HEK293 šūnām ir augsts svešas DNS uzņemšanas līmenis, ko var izskaidrot ar to spēju ekspresēt noteiktus vīrusu gēnus, kas atvieglo DNS iekļūšanu šūnā.
2. Izturīga augšana: Šīs šūnas aug ātri un ir salīdzinoši viegli kopjamas, kas ir izdevīgi eksperimentos, kuros nepieciešami ātri un uzticami rezultāti.
3. Pielāgojamība: HEK293 šūnas var audzēt dažādos apstākļos, tostarp adherentās vai suspensijas kultūrās, tāpēc tās ir piemērotas liela mēroga proteīnu ražošanai.
4. Cilvēka šūnu līnija: Cilvēka šūnu līnija: Tā kā tās ir cilvēka šūnu līnija, tās nodrošina atbilstošāku bioloģisko kontekstu cilvēka bioloģijai, kas ir īpaši svarīgi terapeitiskajos pētījumos, kur atbildes reakcija cilvēka šūnās ļauj prognozēt rezultātus in vivo.
5. Daudzpusība: Tās spēj ražot olbaltumvielas ar sarežģītām post-translācijas modifikācijām, kas ir būtiska daudzu olbaltumvielu, īpaši terapeitisko antivielu, funkcionalitātei.

HEK293 subkultūru protokols

Nepieciešamie reaģenti

1. 1X fosfātbuferētais fizioloģiskais šķīdums (PBS)
2. 10% tripsīns-PBS
3. Dulbekko modificētā Eagle barotne (DMEM)

Procedūra

Šūnu sagatavošana

1. Pārbaudiet HEK šūnas mikroskopā, lai pārliecinātos, ka tās ir aptuveni 90 % blīvas.
2. Iztīriet darba vietu, izmantojot aseptiskas metodes, un sterilizējiet tvaika nosūcēju ar UV gaismu.
3. Noslaukiet darba vietu ar 70% etanolu.
4. Visus reaģentus iepriekš uzsildiet 37 °C ūdens vannā.

Sadalītās frakcijas un sēklu daudzuma aprēķināšana

1. Nosakiet sadalīto frakciju, parasti no 1:5 līdz 1:20.
2. Aprēķiniet tilpumu pipetēšanai, izmantojot formulu: Vp = (S)(Vd).

Barotņu tilpumi un sadalīšanas protokoli

Šūnu kultūrai dažādos traukos ir vajadzīgi īpaši barotnes tilpumi, un tiem ir unikālas augšanas zonas. Piemēram, 6 iedobju platei ir 4,67 cm^2 augšanas laukums uz iedobi, un tai nepieciešami aptuveni 2,5 ml barotnes, savukārt 100 mm platei ir 55 cm^2 augšanas laukums, un tai nepieciešami 10 ml barotnes. Šūnu sadalīšanas process ietver vecās barotnes izņemšanu, mazgāšanu ar PBS, inkubēšanu ar Accutase, neitralizēšanu ar DMEM, centrifugēšanu, atkārtotu suspendēšanu jaunā barotnē un pēc tam izsēšanu uz jaunas plates. Sīki izstrādātas darbības un koeficienti citiem traukiem, piemēram, 100 cm^2 kolbām un 150 mm platēm, ir norādīti oriģinālajā avotā.

Biežāk uzdotie jautājumi par HEK293 šūnām

HEK293 šūnas tiek plaši izmantotas zinātniskajos pētījumos, kas, protams, rada daudzus jautājumus par to būtību, izcelsmi un īpašībām. Tālāk mēs aplūkojam dažus no šiem biežāk uzdotajiem jautājumiem.