By Dr. Maho Yokoyama, Ph.D.Reviewed by Michael Greenwood, M.Sc.

A sejtvonalak olyan sejtekből állnak, amelyek a megfelelő feltételek mellett korlátlan ideig képesek növekedni, és ezek különböző forrásokból származhatnak. Ezeket a sejtvonalakat széles körben használják a laboratóriumban, a rák tanulmányozásától kezdve a lehetséges újszerű kezelések teszteléséig.

Képhitelesítés: Evgeniy Kalinovskiy / .com Image Credits: Evgeniy Kalinovskiy / .com Image Credits: Evgeniy Kalinovskiy / .com: Evgeniy Kalinovskiy / .com

Minden sejt egyforma?

Az izogén a lényegében azonos génekkel rendelkező populációra utal. Léteznek olyan technikák, amelyekkel módosítani lehet a sejtek DNS-ét, és ezt aztán betegségmodellként lehet használni. Például a rákos sejtek DNS-ében gyakran vannak változások, és így ezt át lehet másolni egy izogén sejtvonalba.

A DNS módosításának lehetősége azt jelenti, hogy két izogén sejtvonalat lehet létrehozni: az egyiket a rák kialakulásával kapcsolatos változásokkal, a másikat pedig e változások nélkül. Ez megkönnyíti az összehasonlításokat, mivel nehéz lehet olyan rokon sejteket találni, amelyek ugyanúgy expresszálják a géneket.

Hogyan használják?

Génexpresszió szabályozása sejtvonalakban

Liu és társai olyan rendszert dolgoztak ki, amelyben a célsejtekben a génekre specifikus cink-ujjfehérje transzkripciós faktorokat használtak a génexpresszió indukálására. Ez a rendszer nagy specificitással rendelkezik, így kicsi a valószínűsége annak, hogy más génekre is hat a cink-ujj fehérje transzkripciós faktor. A cink-ujjfehérje transzkripciós faktor expressziója indukálhatóvá is tehető, így ellenőrizhető, hogy a kívánt gén mikor aktiválódik.

A szerzők a humán parathormon-receptor 1-et (PTHR1) vették célba, amely egy G-fehérje-kapcsolt receptor, amely a kalcium-homeosztázisban és a csontanyagcserében játszik szerepet. Azonosítottak egy cink-ujjfehérje transzkripciós faktort, amely a PTHR1-et célozza, és a PTHR1 expressziójának indukálására használták HEK293 sejtekben, amelyek normális esetben nem expresszálják a PTHR1-et.

A cink-ujjfehérje transzkripciós faktor indukálásával a HEK293 sejtek elkezdték expresszálni a PTHR1-et. Az expresszált PTHR1 aktivitását a sejtek által termelt cAMP szintjének növekedése igazolta. A szerzők ezután ismert PTHR1 ligandumokat alkalmaztak, és ez a cAMP-szint csökkenéséhez vezetett, így kimutatták, hogy a funkciója csökkent. A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy ez a megközelítés alkalmazható a potenciális terápiás vegyületek célgénekre gyakorolt hatásainak vizsgálatára.

A DNS-hibajavítás hiányának tanulmányozása

A DNS-replikáció során fellépő hibák a DNS-ben változásokhoz vezethetnek, beleértve az egyszeri bázishibákat, bázismódosításokat és kis beillesztési-deléciós hurkokat. E hibák hatásának ellensúlyozására a sejtekben DNS-hibajavító rendszerek léteznek. Ezek a DNS-hibajavító rendszerek azonban hibássá válhatnak, lehetővé téve, hogy ezek a DNS-változások fennmaradjanak, és potenciálisan rákhoz vezessenek. Valójában a becslések szerint a szolid tumorok és a hematológiai rákok akár 20%-a DNS-eltérésjavító rendszerhiányos.

Bailis és társai izogén sejtvonalrendszert vezettek le a DNS-eltérésjavító rendszerek hiányosságainak vizsgálatára. A tanulmányban a szerzők indukálható rövid hajtű RNS-t (shRNS) használtak, hogy megakadályozzák a DNS-eltérésjavító rendszer részét képező MLH1 gén kifejeződését. Itt, amikor a shRNS-t indukálják, ez megakadályozza az MLH1 kifejeződését, így inaktiválja azt. Mivel a shRNS indukálható, ez lehetőséget adott a szerzőknek arra, hogy tanulmányozzák az MLH1 aktív és inaktív állapotában megfigyelhető különbségeket.

A szerzők által megfigyelt egyik változás a mikroszatellita-instabilitás indukciója volt a sejtekben, amikor az MLH1 inaktív volt. A mikroszatellita instabilitás egy másik változás a DNS-ben, ahol az ismétlődő nukleotidszekvenciák vagy gyarapodnak, vagy elvesznek, és a szerzők 1-3 nukleotid eltolódást figyeltek meg a BAT-26 mononukleotid ismétlődésnél. Ez azonban nem változtatta meg a sejtvonalak globális génexpressziós mintázatát.

Prediktív rákbiomarkerek felfedezése

A rákbiológiában a prediktív biomarkerek a kezelés hatásáról adnak információt. Haagensen és munkatársai izogén sejtvonalakat használtak fel arra, hogy négy terápiás gyógyszerre adott válaszban potenciális prediktív biomarkereket keressenek.

A szerzők azt találták, hogy a válasz a sejtek tenyésztési módjától függően változott. Például 2D kultúrában azt találták, hogy a KRAS+/- és PIK3CA+/- sejtek érzékenyebbek voltak a MEK-gátlókra, mint az izogén szülői sejtek vagy más mutánsok. Ugyanakkor 3D rendszerben a KRASG13D/- és PIK3CAE545K/- xenograftok érzékenyek voltak az egyik MEK-gátlóra, de a szülői sejtekből származó “tumorok” egyáltalán nem voltak érzékenyek.

Ez azt mutatja, hogy izogén sejtvonalak alkalmazásával a MEK-gátlókra adott választ nemcsak a KRAS és a PIK3CA mutációi befolyásolják, hanem az is, hogy ezeket a sejteket hogyan tenyésztik.

Further Reading

• All Cell Culture Content
• Common Problems in Cell Culture
• How to Generate Stable Cell Lines
• HEK293 Cells: Dr. Maho Yokoyama

  Írta

  Dr. Maho Yokoyama

  Dr. Maho Yokoyama kutató és tudományos író. Doktori fokozatát az Egyesült Királyságban, a Bath-i Egyetemen szerezte mikrobiológiai szakdolgozatát követően, ahol a funkcionális genomikát alkalmazta a Staphylococcus aureusra . Doktori tanulmányai során Maho számos tanulmányon dolgozott együtt más tudósokkal, sőt néhány saját munkáját is publikálta lektorált tudományos folyóiratokban. Munkáját világszerte tudományos konferenciákon is bemutatta.

  Last updated Mar 11, 2020

  Hivatkozások

  Kérlek, használd a következő formátumok egyikét a cikk idézéséhez esszédben, tanulmányodban vagy jelentésedben:

  • APA

    Yokoyama, Maho. (2020, március 11.). Mik azok az izogén sejtvonalak? News-Medical. Retrieved on March 24, 2021 from https://www.news-medical.net/life-sciences/What-are-Isogenic-Cell-Lines.aspx.

  • MLA

    Yokoyama, Maho. “Mik azok az izogén sejtvonalak?”. News-Medical. Március 24. 2021. <https://www.news-medical.net/life-sciences/What-are-Isogenic-Cell-Lines.aspx>.

  • Chicago

    Yokoyama, Maho. “Mik azok az izogén sejtvonalak?”. News-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/What-are-Isogenic-Cell-Lines.aspx. (hozzáférés: 2021. március 24.).

  • Harvard

    Yokoyama, Maho. 2020. Mik azok az izogén sejtvonalak? News-Medical, megtekintve 2021. március 24., https://www.news-medical.net/life-sciences/What-are-Isogenic-Cell-Lines.aspx.