HEK 293

Клетки HEK 293, визуализированные методом иммунофлуоресценции

HEK 293 (англ. Human Embryonic Kidney 293) — клеточная линия, полученная из эмбриональных почек человека. Благодаря простоте культивирования и трансфекции получила широкое распространение в современной клеточной биологии. Кроме того, широко используется в биотехнологической и фармакологической отраслях как продуцент терапевтических белков и вирусов для генной терапии.


История[ | ]

Линия была получена в 1973 году трансформацией аденовирусом абортивной культуры клеток эмбриональных почек человека[1]. Номер 293 соответствует позитивному клону. Последующий анализ показал, что часть вирусного генома стабильно трансформировалась в хромосому 19. Долгое время было неизвестно какой тип клеток был трансформирован. Предполагалось, что это могли быть фибробласты, эндотелиальные или эпителиальные клетки. Однако поздние исследования показали, что HEK 293 имеют больше свойств недифференцированных нейронов[2]. Сравнение транскриптома HEK 293 с транскриптомами клеток почек, надпочечников и нервных клеток определило что больше всего клетки HEK 293 сходны с клетками надпочечников, которые в свою очередь также обладают характеристиками недифференцированных нейронов. Учитывая что надпочечники расположены в непосредственной близости к почкам, вполне вероятно что именно эти клетки подверглись трансформации во время эксперимента[3]. Таким образом, несмотря на название, НЕК 293 не должны рассматриваться как почечные клетки при проведении биологических исследований. Клетки линии имеют сложный кариотип, с модальным числом хромосом, равным 64, в котором некоторые хромосомы представлены более чем двумя копиями[3]. Так, Х хромосома представлена тремя копиями, а хромосомы 17 и 19 — четырьмя.

Применение[ | ]

Благодаря простоте трансформации HEK 293 получили широкое распространение при исследованиях экспрессии различных генов и протеинов. Примерами таких исследований являются:

Но наиболее широкое распространение HEK 293 получили как клетки-хозяева при размножении различных вирусных векторов. Вирусы являются наиболее эффективной формой доставки генетического материала в клетки. Однако, обладая высокой патогенностью, вирусы могут представлять определенный риск при проведении экспериментов. Подобного рода риск может быть устранен разделением вирусного генома на части и удалением из него генов, ответственных за вирусную репликацию. Для репликации таким модифицированным вирусам необходима клетка-хозяин, которая экспрессирует недостающие гены. Так как HEK 293 экспрессируют подобные аденовирусные гены, они могут быть использованы как подходящие клетки-хозяева для продукции аденовирусов[7]. Важной модификацией клеток является линия 293Т, содержащая большой антиген Т вируса SV40, позволяющий эписомальную репликацию трансфицированных плазмид с точками начала репликации (ориджинами) SV40. Большинство современных ретро- и лентивирусных плазмид, используемых для трансфекций, содержит именно ориджины SV40. Таким образом, HEK 293Т очень часто используются как транзиентная линия для их экспрессии.

Примечания[ | ]

  1. Graham F. L., Smiley J., Russell W. C., Nairn R. Characteristics of a human cell line transformed by DNA from human adenovirus type 5 (англ.) // Journal of General Virology (англ.) : journal. — Microbiology Society (англ.), 1977. — July (vol. 36, no. 1). — P. 59—74. — DOI:10.1099/0022-1317-36-1-59. — PMID 886304. (недоступная ссылка)
  2. Shaw G., Morse S., Ararat M., Graham F. L. Preferential transformation of human neuronal cells by human adenoviruses and the origin of HEK 293 cells (англ.) // The FASEB Journal (англ.) : journal. — Federation of American Societies for Experimental Biology (англ.), 2002. — June (vol. 16, no. 8). — P. 869—871. — DOI:10.1096/fj.01-0995fje. — PMID 11967234.
  3. 1 2 Lin Y. C., Boone M., Meuris L., Lemmens I., Van Roy N., Soete A., Reumers J., Moisse M., Plaisance S., Drmanac R., Chen J., Speleman F., Lambrechts D., Van de Peer Y., Tavernier J., Callewaert N. Genome dynamics of the human embryonic kidney 293 lineage in response to cell biology manipulations (англ.) // Nature Communications (англ.) : journal. — Nature Publishing Group, 2014. — September (vol. 5, no. 8). — P. 4767. — DOI:10.1038/ncomms5767. — PMID 25182477.
  4. Amar L., Desclaux M., Faucon-Biguet N., Mallet J., Vogel R. Control of small inhibitory RNA levels and RNA interference by doxycycline induced activation of a minimal RNA polymerase III promoter (англ.) // Nucleic Acids Res. (англ.) : journal. — 2006. — Vol. 34, no. 5. — P. e37. — DOI:10.1093/nar/gkl034. — PMID 16522642.
  5. Li T., Paudel H. K. Glycogen synthase kinase 3beta phosphorylates Alzheimer's disease-specific Ser396 of microtubule-associated protein tau by a sequential mechanism (англ.) // Biochemistry : journal. — 2006. — March (vol. 45, no. 10). — P. 3125—3133. — DOI:10.1021/bi051634r. — PMID 16519507.
  6. Fredj S., Sampson K. J., Liu H., Kass R. S. Molecular basis of ranolazine block of LQT-3 mutant sodium channels: evidence for site of action (англ.) // Br. J. Pharmacol. (англ.) : journal. — 2006. — May (vol. 148, no. 1). — P. 16—24. — DOI:10.1038/sj.bjp.0706709. — PMID 16520744.
  7. He T. C., Zhou S., da Costa L. T., Yu J., Kinzler K. W., Vogelstein B. A simplified system for generating recombinant adenoviruses (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1998. — March (vol. 95, no. 5). — P. 2509—2514. — DOI:10.1073/pnas.95.5.2509. — PMID 9482916.