komórki HAP1

Komórki HAP1 to linia komórek pochodzenia ludzkiego wykorzystywana do badań biomedycznych i genetycznych. Są prawie haploidalne, mają jedną kopię prawie każdego chromosomu i są mniejsze niż przeciętna komórka ludzka, dorastając do około 11 mikrometrów średnicy. Komórki HAP1 pochodzą z linii komórek nowotworowych, co oznacza, że ​​mogą dzielić się w nieskończoność.

Pochodzenie

Komórki HAP1 są niemal haploidalną linią komórkową pochodzącą z linii komórkowej KBM-7 . KBM-7 stwierdzono u pacjenta z przewlekłą białaczką szpikową (CML). Ta linia komórkowa ma haploidalny kariotyp z wyjątkiem chromosomów 8 i 15. Posiada również wzajemną translokację chromosomów chromosomów 9 i 22, która stworzyła chromosom Philadelphia . Ze względu na charakter translokacji żaden materiał genetyczny nie został utracony. Chromosomy Philadelphia są powszechne w komórkach białaczki szpikowej. Po jego odkryciu kolejne eksperymenty zaowocowały powstaniem linii komórkowej HAP1. HAP1 stracił dodatkową kopię chromosomu 8 i ma fragment chromosomu 15 o długości około 30 megabaz i obejmujący około 330 genów. Jest przyczepiony do długiego ramienia chromosomu 19. Aberracje chromosomowe są powszechne w komórkach nowotworowych. Ze względu na haploidalny kariotyp , geny supresorowe nowotworów zostały utracone, ale nie wiadomo, za pomocą jakiego mechanizmu zachodzi redukcja chromosomów. Mogą jednak mieć mniej niż 40 chromosomów i nadal funkcjonować jako komórki nowotworowe; spotykanie komórek białaczkowych z mniej niż 30 chromosomami, liczbą zbliżoną do haploidalnej, jest bardzo rzadkie.

Struktura

Komórki HAP1 to złośliwe komórki nowotworowe , znane również jako komórki rakowe. Komórki te charakteryzują się przede wszystkim nieskrępowanym wzrostem. Wraz ze wzrostem tempa mitozy tworzą się defekty wrzecion jądrowych, co skutkuje powstaniem atypowych chromosomów, takich jak te występujące w komórkach HAP1. Ze względu na nieregularne chromosomy komórki nowotworowe różnią się również morfologicznie od zdrowych komórek. Komórki te mają często nieregularne kształty i rozmiary. Mają duże jądra, wydatne jąderka i rzadką lub nietypowo zabarwioną cytoplazmę. Rybosomy i mRNA gromadzą się w cytoplazmie, a związane z błoną organelle zmieniają kształt, rozmiar i funkcję. Niektóre stają się większe niż zwykle, znacznie zmniejszone lub całkowicie nieistniejące. Komórki HAP1 pochodzą z komórek białaczkowych, które rozwijają się ze zmutowanych komórek mieloidalnych w szpiku kostnym. Zdrowe komórki szpikowe wytwarzają czerwone krwinki, płytki krwi i białe krwinki (oprócz limfocytów). powstaje nieprawidłowy gen o nazwie BCR-ABL , który przekształca komórkę szpikową w komórkę CML.

Badania biomedyczne

Ze względu na swoją haploidalność komórki HAP1 są bardzo przydatne w badaniach biomedycznych i eksperymentach genetycznych. Podczas pracy w komórkach diploidalnych trudno jest fenotypowo przeszukiwać mutacje, zwłaszcza biorąc pod uwagę mutacje recesywne. Ponieważ istnieją dwie kopie każdego genu, mutacja jest często ukrywana przez niezmutowany gen. W komórkach haploidalnych istnieje tylko jedna kopia każdego genu, więc zmutowane fenotypy są natychmiast eksponowane. Przed rozwojem komórek haploidalnych większość tych badań ograniczała się do drobnoustrojów i innych prostych komórek, ale teraz można je zastosować do docelowego typu komórek: komórki ludzkiej. Od ich niedawnego odkrycia hodowano komórki HAP1 in vitro zostały uznane za niezawodne narzędzie przesiewowe do ukierunkowanych badań genetycznych.

Dalsze badania

Komórki HAP1 zostały użyte do stworzenia nowej, całkowicie haploidalnej linii komórkowej. Naukowcy wykorzystali CRISPR/Cas9 do usunięcia części chromosomu 15, która jest obecna w komórkach HAP1. Jednocześnie przecięli oba końce regionu chromosomu 15 przez endonukleazę Cas9, co doprowadziło do wyeliminowania fragmentu. Cas9 został zaprogramowany przez krótkie przewodnie RNA ( gRNA ) do rozszczepiania dowolnej komplementarnej do nich sekwencji. Sekwencja fuzji chromosomu 19/15 jest nieznana, więc gRNA zaprogramowano do cięcia w regionie chromosomu 15. Dzięki tej technice eksperymentatorzy byli w stanie wyhodować pierwszą w pełni haploidalną ludzką linię komórkową, którą nazwali eHAP.

  1. ^ „Komórki HAP1” . www.horizondiscovery.com . Źródło 2016-04-14 .
  2. ^     Carette Jan E .; Guimaraes, Carla P.; Varadarajan, Malini; Park, Annie S.; Wuethrich, Irene; Godarowa, Alżbeta; Kotecki, Maciej; Cochran, Brent H.; Spooner, Eric (2009-11-27). „Haploidalne ekrany genetyczne w komórkach ludzkich identyfikują czynniki gospodarza wykorzystywane przez patogeny”. nauka . 326 (5957): 1231–1235. doi : 10.1126/science.1178955 . ISSN 0036-8075 . PMID 19965467 . S2CID 5287138 .
  3. ^    Kotecki, Maciej; Reddy, P. Sanjeeva; Cochran, Brent H. (1999-11-01). „Izolacja i charakterystyka prawie haploidalnej linii komórkowej człowieka”. Eksperymentalne badania komórkowe . 252 (2): 273–280. CiteSeerX 10.1.1.24.783 . doi : 10.1006/excr.1999.4656 . PMID 10527618 .
  4. ^ a b c     Essletzbichler, Patrick; Konopka Tomasz; Santoro, Federica; Chen, Doris; Gapp, Bianca V.; Kralovics, Robert; Brummelkamp, ​​Thijn R.; Nijman, Sebastian MB; Bürckstümmer, Tilmann (2014-12-01). „Delecja w skali megazasad przy użyciu CRISPR / Cas9 do wygenerowania w pełni haploidalnej linii komórek ludzkich” . Badania genomu . 24 (12): 2059–2065. doi : 10.1101/gr.177220.114 . ISSN 1088-9051 . PMC 4248322 . PMID 25373145 .
  5. ^ a b c d    Wutz, Anton (2014-04-01). „Haploidalne komórki zwierzęce” . Rozwój . 141 (7): 1423–1426. doi : 10.1242/dev.102202 . ISSN 0950-1991 . PMID 24644259 .
  6. ^ ab ; Oshimura, Mitsuo    Freeman, Arnold I.; Sandberg, Avery A. (1977-09-01). „Chromosomy i przyczyna ludzkiego raka i białaczki. XXIII. Prawie haploidy w ostrej białaczce” . Rak . 40 (3): 1143–1148. doi : 10.1002/1097-0142(197709)40:3<1143::aid-cncr2820400325>3.0.co;2-4 . ISSN 1097-0142 . PMID 268995 .
  7. ^ a b Baba, Alecsandru Ioan; Catoi, Cornel (2007-01-01). „MORFOLOGIA KOMÓREK NOWotworowych” . Wydawnictwo Akademii Rumuńskiej. {{ cite journal }} : Cite journal wymaga |journal= ( pomoc )
  8. ^ „Co to jest przewlekła białaczka szpikowa?” . www.rak.org . Źródło 2016-04-14 .

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=HAP1_cells&oldid=1108582474 ”