Клітини HEK293: Наріжний камінь сучасних клітинних досліджень та біотехнологій

Клітини людської ембріональної нирки 293(HEK293) - це лінія клітин ембріональної нирки людини, яка набула широкої популярності в науковому співтоваристві завдяки своїй універсальності та корисності в широкому спектрі дослідницьких застосувань. Клітинна лінія була створена на початку 1970-х років і з тих пір використовується для розробки вакцин, дослідження раку, тестування ліків і передачі сигналів. У цій статті ми розглянемо всі аспекти клітинної лінії HEK293, включаючи її походження, інформацію про культуру, переваги та недоліки, застосування та ресурси.

Клітини HEK293: Загальна інформація та походження

Що таке клітини HEK293?

Клітини HEK293 - це лінія ембріональних клітин нирки людини, отримана з тканини нирки експериментально перерваного людського ембріона невідомого походження. Клітини були створені голландським біологом Алексом Ван дер Ебом на початку 1970-х років. Пізніше вони були увічнені шляхом трансформації за допомогою усіченого аденовірусу 5 дослідником Френком Гремом.

Спочатку клітини здавалися складними для трансформації. Однак після багатьох безперервних зусиль, ріст клітин відбувся з ізольованого єдиного трансформованого клону [1]. Трансфекція клітини аденовірусом 5 призвела до включення в її геном генів E1A і E1B, які запобігають загибелі клітини і дозволяють їй виробляти велику кількість білка. До імморталізації клітини ембріональної нирки не були адекватно охарактеризовані, тому їх точний клітинний тип невідомий.

Ембріональні нирки складаються з ендотеліальних, епітеліальних і фібробластних клітин, тому клітини HEK 293, ймовірно, належать до цих клітин. Однак мРНК та генні продукти вказують на те, що це клітини нейронів. Можливо, що додавання Ad5 змінило клітинний фенотип та експресію генів. Цікавий факт: Цифра "293" в HEK293 вказує на 293-й експеримент, проведений Гремом.

Цікавий факт: Цифра "293" у назві HEK293 вказує на 293-й експеримент, проведений Гремом.

Характеристики клітин HEK293

• Морфологія
• Розмір клітин
• Геном і плоїдність (кількість хромосом)

Клітини HEK293 за формою нагадують епітеліальні клітини. Ембріональні нирки складаються переважно з фібробластів, ендотеліальних та епітеліальних клітин. Таким чином, 293 клітини за формою нагадують один з цих типів клітин.

Розмір клітин HEK 293 коливається від 11 до 15 мкм, на що можуть впливати умови культивування. У культурі клітини можуть виглядати сплющеними при вирощуванні на поверхні або округлими в суспензії. Клітини HEK293 гіпотриплоїдні, і близько 30% клітин HEK293 мають модальну плоїдність 64 хромосоми, але деякі клітини мають ще більше хромосом. Клітини також мають три копії Х-хромосоми та фрагмент 4-кілобазної пари аденовірусу 5, інтегрований у хромосому 19.

Порівняння клітинної лінії HEK293 та HEK293T

Від батьківських клітин HEK 293 було отримано багато похідних, таких як звичайні похідні 293 клітин HEK293T і HEK293F. Клітини HEK293T є одними з найбільш широко використовуваних похідних і були створені шляхом включення термочутливого мутанта Т-антигену SV40 в геном вихідної клітини HEK 293. Експресія Т-антигену дозволяє реплікувати плазміди з SV40 походженням реплікації при трансфекції в 293-Т клітини, що призводить до збільшення продукції рекомбінантних білків [2]. Більш детальну інформацію про похідні клітинної лінії HEK, включаючи їх розробку та характеристики, наведено в цій оглядовій статті.

Основи культивування клітин HEK293: Покрокове керівництво

Придбайте клітини HEK293 для своїх відкриттів

Для ваших новаторських досліджень розгляньте наші клітини HEK293, відомі своєю універсальністю у вивченні експресії генів та розробці вакцин, а також їх похідні, такі як HEK293T, HEK293, адаптовані до суспензії, HEK293T/17, AAV-293 та 2V6.11. Дізнайтеся більше та вдосконалюйте свої експерименти, вивчаючи наш асортимент продукції тут.

Клітинна лінія HEK293 в дослідженнях та промисловості

Застосування клітин HEK293 є різноманітним і важливим. Вони часто використовуються як система для експресії та виробництва рекомбінантних білків. Завдяки своєму людському походженню, білки, що виробляються в цих клітинах, з більшою ймовірністю будуть схожі на їх природні людські аналоги за структурою і функціями, що має вирішальне значення для терапевтичних застосувань.

Крім того, клітини HEK293 часто використовують для вивчення функції та регуляції генів, оскільки вони легко поглинають чужорідну ДНК, що робить їх чудовою моделлю для генетичних маніпуляцій. Ці клітини також відіграють важливу роль у виробництві аденовірусних векторів, які використовуються в генній терапії та розробці вакцин, включаючи швидке створення вакцин проти COVID-19.

Виробництво вакцин і білків: Клітини HEK 293 підходять для великомасштабного виробництва білків і терапевтичних вакцин. Клітинна лінія також використовується для створення вірусних векторів, таких як адено-асоційовані та аденовірусні вектори. Нещодавно клітини HEK293 були використані для виробництва критично важливого рекомбінантного білка - еритропоетину (EPO).

Тестування лікарських препаратів: Клітини HEK293 часто використовують для тестування токсичності лікарських препаратів і натуральних продуктів.

Дослідження раку: клітини лінії 293 є пухлиноутворюючими, і критичні зміни експресії генів можуть посилити пухлиноутворення в цій клітинній лінії. Тому лінія 293 часто використовується в дослідженнях раку для розуміння молекулярних механізмів, що лежать в його основі, і розробки ліків.

Трансфекційні дослідження: Трансфекція - це процес введення нуклеїнових кислот у клітини, і клітини HEK293 особливо добре піддаються цьому процесу. Більше на цю тему ми розповімо нижче.

Роль HEK293 у виробництві вакцин та білків

У виробництві вакцин клітини HEK293 відіграють важливу роль у розробці вакцин на основі аденовірусів. Їх здатність рости в суспензійних культурах дозволяє масштабувати процеси, що має вирішальне значення для задоволення глобальних потреб у вакцинах. Крім того, їхнє людське походження надає перевагу над іншими клітинними лініями, оскільки вони можуть здійснювати посттрансляційні модифікації, подібні до людських, забезпечуючи біологічну ефективність вироблених вакцин.

Універсальність клітин HEK293 поширюється на виробництво складних білків, включаючи моноклональні антитіла та біосиміляри, які використовуються в лікуванні раку, аутоімунних захворювань та інших станів. Їх здатність точно згортати і модифікувати білки робить їх кращим вибором в індустрії виробництва рекомбінантних білків.

Чому клітини HEK293 використовуються для трансфекції?

Трансфекція - це процес введення нуклеїнових кислот у клітини, і клітини HEK293 особливо добре піддаються цьому процесу. Існує кілька причин, чому клітини HEK293 найкраще підходять для трансфекції:

1. Висока ефективність трансфекції: Клітини HEK293 мають високу швидкість поглинання чужорідної ДНК, що можна пояснити їх здатністю експресувати певні вірусні гени, які полегшують проникнення ДНК в клітину.
2. Сильний ріст: Ці клітини швидко ростуть і їх відносно легко підтримувати, що корисно для експериментів, які вимагають швидких і надійних результатів.
3. Адаптивність: клітини HEK293 можна вирощувати в різних умовах, включаючи адгезивні або суспензійні культури, що робить їх придатними для великомасштабного виробництва білка.
4. Клітинна лінія людини: Як клітинні лінії людини, вони забезпечують більш релевантний біологічний контекст для біології людини, що особливо важливо в терапевтичних дослідженнях, де реакція в клітинах людини є прогностичним фактором для результатів in vivo.
5. Універсальність: Вони здатні продукувати білки зі складними посттрансляційними модифікаціями, що є важливою особливістю для функціональності багатьох білків, особливо терапевтичних антитіл.

Протокол для субкультури HEK293

Необхідні реагенти

1. 1Х фосфатний буферний розчин (PBS)
2. 10% трипсин-PBS
3. Модифіковане середовище Дульбекко (DMEM)

Процедура

Підготовка клітин

1. Перевірте клітини HEK під мікроскопом, щоб переконатися, що вони зливаються приблизно на 90%.
2. Приберіть робоче місце, використовуючи асептичні методи, і простерилізуйте витяжну шафу ультрафіолетовим світлом.
3. Протріть робочий простір 70% етанолом.
4. Попередньо підігрійте всі реагенти на водяній бані при 37°C.

Розрахунок розщепленої фракції та кількості насіння

1. Визначте фракцію розщеплення, зазвичай від 1:5 до 1:20.
2. Розрахуйте об'єм для піпетування за формулою: Vp = (S)(Vd).

Об'єми середовищ і протоколи розщеплення

Для культивування клітин різні посудини потребують певних об'ємів середовища і мають унікальні зони росту. Наприклад, 6-лунковий планшет має площу росту 4,67 см^2 на лунку і потребує близько 2,5 мл середовища, тоді як 100-міліметровий планшет має площу росту 55 см^2 і потребує 10 мл середовища. Процес поділу клітин включає видалення старого середовища, промивання PBS, інкубацію з Accutase, нейтралізацію DMEM, центрифугування, ресуспендування в новому середовищі, а потім висів на новий планшет. Для отримання детальної інформації про етапи і співвідношення для інших посудин, таких як колби 100 см^2 і 150-міліметрові планшети, будь ласка, зверніться до першоджерела.

Часті запитання про клітини HEK293

Клітини HEK293 широко використовуються в наукових дослідженнях, що, природно, викликає численні запитання про їхню природу, походження та характеристики. Нижче ми розглянемо деякі з цих поширених запитів.