HEK293-cellen: Een hoeksteen in modern celonderzoek en biotechnologie

Menselijke embryonale nier 293(HEK293) cellen zijn een menselijke embryonale niercellijn die wijdverspreid populair is geworden in de wetenschappelijke gemeenschap vanwege hun veelzijdigheid en bruikbaarheid in een breed scala aan onderzoekstoepassingen. De cellijn werd in het begin van de jaren 1970 ontwikkeld en wordt sindsdien gebruikt voor de ontwikkeling van vaccins, kankeronderzoek, het testen van medicijnen en signaaltransductie. In deze blogpost worden alle aspecten van de HEK293 cellijn besproken, inclusief de oorsprong, kweekinformatie, voor- en nadelen, toepassingen en hulpmiddelen.

HEK293 Cellen: Algemene informatie en oorsprong

Wat zijn HEK293 cellen?

HEK293 cellen zijn een menselijke embryonale niercellijn die is afgeleid van het nierweefsel van een electief beëindigd menselijk embryo van onbekende afstamming. De cellen werden in het begin van de jaren 1970 ontwikkeld door de Nederlandse bioloog Alex Van der Eb. Later werden ze geïmmortaliseerd door een transformatie met een afgekapt adenovirus 5 door onderzoeker Frank Graham.

Aanvankelijk leek het een uitdaging om de cellen te transformeren. Maar na vele voortdurende pogingen groeiden de cellen vanuit een geïsoleerde getransformeerde kloon [1]. De transfectie van de cel met adenovirus 5 leidde tot de opname van de E1A- en E1B-genen in het genoom van de cel, wat celdood voorkomt en een overvloedige eiwitproductie mogelijk maakt. Vóór de immortalisatie waren de foetale niercellen niet voldoende gekarakteriseerd, dus hun exacte celtype is onbekend.

Embryonale nieren bestaan uit endotheel-, epitheel- en fibroblastcellen, dus HEK 293 cellen behoren waarschijnlijk tot deze cellen. Het mRNA en de genproducten suggereren echter dat het neuronale cellen zijn. Het is mogelijk dat de toevoeging van Ad5 het fenotype en de genexpressie van de cellen heeft veranderd. Leuk weetje: De "293" in HEK293 verwijst naar het 293e experiment dat Graham uitvoerde.

Leuk weetje: De "293" in HEK293 verwijst naar het 293e experiment dat Graham uitvoerde.

Kenmerken van HEK293 cellen

• Morfologie
• Celgrootte
• Genoom en ploïdie (chromosoomnummer)

HEK293 cellen hebben een vorm die lijkt op epitheelcellen. Embryonale nieren bestaan voornamelijk uit fibroblasten, endotheelcellen en epitheelcellen. 293 cellen lijken dus qua vorm op een van deze celtypen.

De grootte van HEK 293 cellen ligt tussen 11 en 15 µm, wat beïnvloed kan worden door de kweekomstandigheden. In cultuur kunnen de cellen er afgeplat uitzien als ze op een oppervlak worden gekweekt of afgerond in suspensie. HEK293 cellen zijn hypotriploïd en ongeveer 30% van de HEK293 cellen heeft een modale ploïdie van 64 chromosomen, maar sommige cellen hebben zelfs meer chromosomen. De cellen hebben ook drie kopieën van het X-chromosoom en een fragment van 4 kilobasenpaar van adenovirus 5 dat in chromosoom 19 is geïntegreerd.

Vergelijking van HEK293 versus HEK293T cellijn

Er zijn veel afgeleiden afgeleid van de ouderlijke HEK 293 cellen, zoals de veel voorkomende 293 celderivaten HEK293T en HEK293F cellen. HEK293T cellen zijn een van de meest gebruikte afgeleiden en zijn gemaakt door een temperatuurgevoelige SV40 T-antigeen mutant in te bouwen in het oorspronkelijke genoom van HEK 293 cellen. Expressie van het T-antigeen maakt replicatie van plasmiden met een SV40-replicatieoorsprong mogelijk bij transfectie in 293-T-cellen, wat leidt tot een verhoogde productie van recombinante eiwitten [2]. Raadpleeg dit overzichtsartikel voor meer informatie over afgeleiden van HEK-cellijnen, waaronder hun ontwikkeling en eigenschappen.

De basis van het kweken van HEK293 cellen: Een stap-voor-stap handleiding

HEK293 cellen kopen voor uw ontdekkingen

Overweeg voor uw baanbrekende onderzoek onze HEK293 cellen, bekend om hun veelzijdigheid in genexpressiestudies en vaccinontwikkeling, en afgeleiden zoals HEK293T, HEK293 suspensie-aangepast, HEK293T/17, AAV-293 en 2V6.11. Ontdek meer en verbeter uw experimenten door hier ons productassortiment te verkennen.

De HEK293 cellijn in onderzoek en industrie

De toepassingen van HEK293 cellen zijn divers en significant. Ze worden vaak gebruikt als systeem voor de expressie en productie van recombinante eiwitten. Door hun menselijke oorsprong is het waarschijnlijker dat eiwitten die in deze cellen worden geproduceerd qua structuur en functie lijken op hun natuurlijke menselijke tegenhangers, wat cruciaal is voor therapeutische toepassingen.

Bovendien worden HEK293 cellen vaak gebruikt voor het bestuderen van genfunctie en -regulatie, omdat ze gemakkelijk vreemd DNA opnemen, waardoor ze een uitstekend model vormen voor genetische manipulatie. Deze cellen spelen ook een cruciale rol bij de productie van adenovirale vectoren, die worden gebruikt bij gentherapie en de ontwikkeling van vaccins, waaronder de snelle generatie van vaccins voor COVID-19.

Productie van vaccins en eiwitten: HEK 293 cellen zijn geschikt voor grootschalige productie van eiwitten en therapeutische vaccins. De cellijn wordt verder gebruikt voor het genereren van virale vectoren zoals adenogeassocieerde en adenovirale vectoren. Recentelijk zijn HEK293 cellen gebruikt voor de productie van een cruciaal recombinant eiwit, erytropoëtine (EPO).

Drugstesten: HEK293 cellen worden vaak gebruikt voor het testen van de toxiciteit van geneesmiddelen en natuurlijke producten.

Kankeronderzoek: 293 cellen zijn tumorigenic, en cruciale genexpressie veranderingen kunnen tumorigenese in deze cellijn verergeren. Daarom wordt de 293 cellijn vaak gebruikt in kankeronderzoek om de onderliggende moleculaire mechanismen en de ontwikkeling van medicijnen te begrijpen.

Transfectiestudies: Transfectie is het proces waarbij nucleïnezuren in cellen worden gebracht en HEK293 cellen zijn bijzonder geschikt voor dit proces. Meer over dit onderwerp wordt hieronder uitgelegd.

De rol van HEK293 in vaccin- en eiwitproductie

Bij de productie van vaccins hebben HEK293 cellen een belangrijke rol gespeeld bij de ontwikkeling van op adenovirus gebaseerde vaccins. Hun vermogen om te groeien in suspensieculturen maakt schaalbare processen mogelijk, wat cruciaal is om aan de wereldwijde vraag naar vaccins te voldoen. Bovendien biedt hun menselijke oorsprong een voordeel ten opzichte van andere cellijnen, omdat ze menselijke post-translationele modificaties kunnen uitvoeren, waardoor de biologische werkzaamheid van de geproduceerde vaccins wordt gegarandeerd.

De veelzijdigheid van HEK293 cellen strekt zich uit tot de productie van complexe eiwitten, waaronder monoklonale antilichamen en biosimilars, die worden gebruikt bij de behandeling van kanker, auto-immuunziekten en andere aandoeningen. Door hun vermogen om eiwitten nauwkeurig te vouwen en aan te passen, zijn ze de eerste keuze in de industrie voor de productie van recombinante eiwitten.

Waarom worden HEK293 cellen gebruikt voor transfectie?

Transfectie is het proces waarbij nucleïnezuren in cellen worden gebracht en HEK293 cellen zijn bijzonder geschikt voor dit proces. Er zijn verschillende redenen waarom HEK293 cellen favoriet zijn voor transfectie:

1. Hoge transfectie-efficiëntie: HEK293 cellen hebben een hoge opnamesnelheid voor vreemd DNA, wat kan worden toegeschreven aan hun vermogen om bepaalde virale genen tot expressie te brengen die het binnendringen van DNA in de cel vergemakkelijken.
2. Robuuste groei: Deze cellen groeien snel en zijn relatief gemakkelijk te onderhouden, wat gunstig is voor experimenten die snelle en betrouwbare resultaten vereisen.
3. Aanpasbaarheid: HEK293 cellen kunnen worden gekweekt onder verschillende omstandigheden, waaronder adherente of suspensieculturen, waardoor ze geschikt zijn voor eiwitproductie op grote schaal.
4. Menselijke cellijn: Als menselijke cellijn bieden ze een relevantere biologische context voor de menselijke biologie, wat vooral belangrijk is bij therapeutisch onderzoek waarbij de respons in menselijke cellen de resultaten in vivo voorspelt.
5. Veelzijdigheid: Ze zijn in staat om eiwitten te produceren met complexe post-translationele modificaties, een eigenschap die essentieel is voor de functionaliteit van veel eiwitten, vooral therapeutische antilichamen.

HEK293 subcultuur protocol

Vereiste reagentia

1. 1X fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS)
2. 10% trypsine-PBS
3. Dulbecco's gemodificeerd Eagle's Medium (DMEM)

Procedure

Celvoorbereiding

1. Controleer de HEK-cellen onder een microscoop om er zeker van te zijn dat ze ongeveer 90% confluent zijn.
2. Reinig de werkplek met aseptische technieken en steriliseer de zuurkast met UV-licht.
3. Veeg de werkruimte af met 70% ethanol.
4. Verwarm alle reagentia voor in een waterbad van 37°C.

Splitfractie en zaadhoeveelheid berekenen

1. Bepaal de fractie, meestal tussen 1:5 en 1:20.
2. Bereken het volume voor pipetteren met behulp van de formule: Vp = (S)(Vd).

Mediavolumes en splitsingsprotocollen

Voor celkweek hebben verschillende vaten specifieke mediavolumes nodig en unieke groeigebieden. Een 6-well-plaat heeft bijvoorbeeld een groeigebied van 4,67 cm ^ 2 per well en heeft ongeveer 2,5 mL media nodig, terwijl een 100 mm-plaat een groeigebied van 55 cm ^ 2 heeft, waarvoor 10 mL media nodig is. Het proces van het splitsen van cellen bestaat uit het verwijderen van oude media, wassen met PBS, incuberen met Accutase, neutraliseren met DMEM, centrifugeren, opnieuw opbrengen in nieuwe media en dan zaaien op een nieuwe plaat. Voor gedetailleerde stappen en verhoudingen voor andere vaten, zoals 100 cm ^ 2 kolven en 150 mm platen, verwijzen we naar de oorspronkelijke bron.

Veelgestelde vragen over HEK293 cellen

HEK293 cellen worden veel gebruikt in wetenschappelijk onderzoek, wat natuurlijk veel vragen oproept over hun aard, oorsprong en eigenschappen. Hieronder verkennen we een aantal van deze veelgestelde vragen.