Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из клеточных линий )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Не путать с биологическим бессмертием .
Бессмертная клеточная линия
HeLa-IV.jpg
Сканирующая электронная микрофотография апоптотической клетки HeLa . Zeiss Merlin HR-SEM.
Клетки HeLa, окрашенные Hoechst 33258.jpg
Клетки HeLa , пример иммортализованной клеточной линии. ДИК-изображение, ДНК, окрашенная Hoechst 33258 .
Идентификаторы
MeSHD002460
Анатомическая терминология

Иммортализованная клеточная линия представляет собой популяция клеток из в многоклеточном организме , которые обычно не пролиферирует до бесконечности , но, из - за мутации , уклонилась нормальное клеточное старение , и вместо этого может держать Претерпевая разделение. Таким образом, клетки можно выращивать в течение длительных периодов времени in vitro . Мутации, необходимые для бессмертия, могут происходить естественным путем или быть намеренно индуцированными в экспериментальных целях. Бессмертные клеточные линии - очень важный инструмент для исследования биохимии и клеточной биологии многоклеточных организмов. Бессмертные клеточные линии также нашли применение в биотехнологии .

Иммортализованную клеточную линию не следует путать со стволовыми клетками , которые также могут делиться бесконечно, но составляют нормальную часть развития многоклеточного организма.

Отношение к естественной биологии и патологии [ править ]

Существуют различные бессмертные клеточные линии. Некоторые из них представляют собой нормальные клеточные линии (например, полученные из стволовых клеток). Другие иммортализованные клеточные линии являются эквивалентом раковых клеток in vitro . Рак возникает, когда соматическая клетка, которая обычно не может делиться, претерпевает мутации, которые вызывают нарушение регуляции нормального контроля клеточного цикла, что приводит к неконтролируемой пролиферации. Линии бессмертных клеток претерпели аналогичные мутации, позволяющие типу клеток, который обычно не может делиться, размножаться in vitro . Некоторые бессмертные клеточные линии, например клетки человека HeLa , произошли от естественных раковых образований. HeLa, первая бессмертная линия клеток человека, была взята изГенриетта Лакс (без осознанного согласия [1] ) в 1951 году в больнице Джона Хопкинса в Балтиморе , штат Мэриленд.

Роль и использование [ править ]

Иммортализованные клеточные линии , широко используются в качестве простой модели для более сложных биологических систем, например , для анализа биохимии и клеточной биологии из млекопитающих ( в том число человека , клеток). [2] Основным преимуществом использования бессмертной клеточной линии для исследований является ее бессмертие; клетки можно выращивать в культуре неограниченное время. Это упрощает анализ биологии клеток, которые в противном случае могли бы иметь ограниченный срок жизни.

Линии бессмертных клеток также могут быть клонированы, давая клональную популяцию, которая, в свою очередь, может размножаться бесконечно. Это позволяет многократно повторять анализ генетически идентичных клеток, что желательно для повторяемых научных экспериментов. Альтернатива, выполнение анализа первичных клеток от нескольких доноров тканей, не имеет этого преимущества.

Линии бессмертных клеток находят применение в биотехнологии, где они представляют собой рентабельный способ выращивания клеток, подобных тем, которые обнаруживаются в многоклеточном организме in vitro . Клетки используются для самых разных целей, от тестирования токсичности соединений или лекарств до производства эукариотических белков. [3]

Ограничения [ править ]

Изменения от не бессмертного происхождения [ править ]

Хотя иммортализованные клеточные линии часто происходят из хорошо известного типа тканей, они претерпели значительные мутации, чтобы стать бессмертными. Это может изменить биологию клетки и должно приниматься во внимание при любом анализе. Кроме того, клеточные линии могут изменяться генетически в течение нескольких пассажей, что приводит к фенотипическим различиям между изолятами и потенциально различным экспериментальным результатам в зависимости от того, когда и с каким штаммом изолята проводится эксперимент. [4]

Загрязнение другими клетками [ править ]

Основная статья: Список зараженных клеточных линий

Многие клеточные линии, которые широко используются для биомедицинских исследований , были заражены и зарастали другими, более агрессивными клетками. Например, предполагаемые линии щитовидной железы на самом деле были клетками меланомы, предполагаемая ткань предстательной железы на самом деле была раком мочевого пузыря, а предполагаемые нормальные культуры матки на самом деле были раком груди. [5]

Способы генерации [ править ]

Существует несколько методов создания иммортализованных клеточных линий: [6]

  1. Изоляция от рака, встречающегося в природе. Это оригинальный метод создания иммортализованной клеточной линии. Основные примеры включают человеческий HeLa . Линия получена из клеток рака шейки матки, взятых 8 февраля 1951 года [2] от Генриетты Лакс, 31-летней афроамериканки, матери пятерых детей, которая умерла от рака 4 октября 1951 года. [7]
  2. Введение вирусного гена, который частично нарушает регуляцию клеточного цикла (например, ген E1 аденовируса 5 типа был использован для иммортализации клеточной линии HEK 293 ; вирус Эпштейна-Барра может иммортализовать В-лимфоциты посредством инфекции [8] ).
  3. Искусственная экспрессия ключевых белков, необходимых для бессмертия, например теломеразы, которая предотвращает деградацию концов хромосом во время репликации ДНК у эукариот. [9]
  4. Технология гибридом , специально используемая для создания линий В-клеток , продуцирующих иммортализованные антитела, где В-клетка , продуцирующая антитела, сливается с клеткой миеломы (В-клеточный рак). [10]

Примеры [ править ]

Есть несколько примеров иммортализованных клеточных линий, каждая из которых обладает разными свойствами. Большинство иммортализованных клеточных линий классифицируются по типу клеток, из которого они произошли, или по биологическому сходству с ним.

  • Клетки 3T3 - клеточная линия фибробластов мыши, полученная в результате спонтанной мутации в культивируемой ткани эмбриона мыши.
  • Клетки A549 - полученные из опухоли легких онкологического больного .
  • Клетки HeLa - широко используемая линия клеток человека, выделенная от пациентки с раком шейки матки Генриетты Лакс .
  • Клетки НЕК 293 - происходят из эмбриональных клеток человека.
  • Клетки Jurkat - клеточная линия Т-лимфоцитов человека, выделенная в случае лейкемии.
  • ОК-клетки - получены из почечных клеток женского опоссума Северной Америки.
  • Клетки Ptk2 - происходят из мужских длинноносых эпителиальных клеток почки.
  • Клетки Vero - линия клеток почек обезьяны , возникшая в результате спонтанной иммортализации.

См. Также [ править ]

  • Список клеточных линий рака груди

Ссылки [ править ]

  1. ^ Skloot R (2010). Бессмертная жизнь Генриетты Лакс . Случайный дом. ISBN 978-0-307-71253-0. OCLC  974000732 . Проверено 20 сентября 2020 .
  2. Перейти ↑ Kaur G, Dufour JM (январь 2012 г.). «Клеточные линии: ценные инструменты или бесполезные артефакты» . Сперматогенез . 2 (1): 1–5. DOI : 10,4161 / spmg.19885 . PMC 3341241 . PMID 22553484 .  
  3. ↑ Салем, Мохамед (30 ноября 2019 г.). «Дизайн, синтез, биологическая оценка и исследование молекулярного моделирования новых тиено [2,3-d] пиримидинов с антипролиферативной активностью на клеточных линиях рака поджелудочной железы» . Биоорганическая химия . 94 : 103472 - через Elsevier Science Direct.
  4. ↑ Маркс V (апрель 2014 г.). «Демистификация клеточной аутентификации». Особенность технологии. Nature Methods (статья «Nature Reprint Collection, Technology Features» (ноябрь 2014 г.)). 11 (5): 483–8. DOI : 10.1038 / nmeth.2932 . PMID 24781320 . S2CID 205422738 .  
  5. ^ Неймарк J (февраль 2015). «Линия атаки». Наука . 347 (6225): 938–40. Bibcode : 2015Sci ... 347..938N . DOI : 10.1126 / science.347.6225.938 . PMID 25722392 . 
  6. ^ Maqsood М.И., Matin М.М., Bahrami А.Р., Ghasroldasht MM (октябрь 2013). «Бессмертие клеточных линий: проблемы и преимущества создания». Cell Biology International . 37 (10): 1038–45. DOI : 10.1002 / cbin.10137 . PMID 23723166 . S2CID 14777249 .  
  7. ^ Skloot, Ребекка. «Танец Генриетты» . Журнал Джона Хопкинса . Проверено 5 апреля 2021 года .
  8. Перейти ↑ Henle W, Henle G (1980). «Эпидемиологические аспекты заболеваний, ассоциированных с вирусом Эпштейна-Барра (EBV)». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 354 : 326–31. DOI : 10.1111 / j.1749-6632.1980.tb27975.x . PMID 6261650 . S2CID 30025994 .  
  9. ^ Bodnar AG, Ouellette M, Frolkis M, Holt SE, Chiu CP, Morin GB, et al. (Январь 1998 г.). «Увеличение продолжительности жизни путем введения теломеразы в нормальные клетки человека». Наука . 279 (5349): 349–52. Bibcode : 1998Sci ... 279..349B . DOI : 10.1126 / science.279.5349.349 . PMID 9454332 . 
  10. ^ Kwakkenbos MJ, ван Helden PM, Beaumont T, Вертела H (март 2016). «Стабильные долговременные культуры самообновляющихся В-клеток и их применение» . Иммунологические обзоры . 270 (1): 65–77. DOI : 10.1111 / imr.12395 . PMC 4755196 . PMID 26864105 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • ATCC - Американская коллекция типовых культур
  • Целлозавр - ресурс знаний о клеточных линиях
  • CellBank Australia - национальный некоммерческий репозиторий клеточных линий Австралии