COS-1 rakud: geeniekspressiooni uuringute tööhobune

COS-1 rakuliin on fibroblastilaadne rakk, mis pärineb ahvi neerukoesest ja mida teadlased kasutavad sageli ahvi viiruse SV40 uurimiseks. Neid rakke on lihtne transfekteerida ja neid kasutatakse sageli rekombinantse valgu loomiseks erinevateks biokeemilisteks, molekulaar- ja rakubioloogiaeksperimentideks.

COS-1 rakuliin: päritolu ja üldine teave.

Enne rakuliiniga töötamise alustamist on oluline omada põhiteadmisi rakuliini enda kohta. See hõlmab teavet, nagu rakkude päritolu, nende isoleerimise viis ja omadused. Selles jaotises tutvume COS-1 rakkude põhitõdedega.

Mis on COS-1 rakuliin?

COS-1 rakuliin koosneb fibroblastilaadsetest rakkudest, mille J.W.F. Cowell ja tema kolleegid lõid esmakordselt 1981. aastal. Need rakud saadi rohelise ahvi epiteelirakuliini, tuntud kui CV-1, transformimisel ahvide viiruse SV40 mutatsioonivormiga. Seejärel iseloomustati loodud COS-1 rakuliini põhjalikult, et taastada SV40 genoomi piirkond, mis oli varem replikatsiooni alguspunktist kustutatud. Need rakud ekspresseerivad suuri T-antigeene ja muid valke, mis on vajalikud ringikujuliste genoomide, näiteks plasmiidide, korrektseks replikatsiooniks.

Chlorocebus aethiops (Aafrika roheline ahv)

COS-1 rakkudel on fibroblastidele sarnane morfoloogia ning need kinnituvad pindadele ja levivad ühekihilisena. Praegu ei ole COS-1 rakuliini kohta teada ühtegi geneetilist varianti. Siiski pärineb ka sellega suguluses olev rakuliin COS-7 samuti CV-1 rakkudest ja omab sarnaseid omadusi.

COS-1 rakkude plussid ja miinused

COS-1 rakuliinil on unikaalsed eelised ja piirangud, mida käsitletakse allpool.

Eelised

• Transfektsioonivõime: COS-1 rakuliini on lihtne transfekteerida mitmesuguste meetoditega, sealhulgas füüsikaliste ja keemiliste meetoditega.
• Lentiviiruste tootmine: COS-1 rakuliin on sobiv pakkimisperemees kõrgekvaliteediliste rekombinantse lentiviiruse osakeste tootmiseks ilma täiendavate puhastamisetappideta. Need rakud kinnituvad tugevalt plastpindadele, mis takistab viirusosakesi sisaldavate transfektsioonisupernatantide saastumist [1].
• Geeni ekspressioon: COS-1 rakuliini kasutatakse laialdaselt ajutise ja stabiilse ekspressiooni analüüsi uuringutes, tootes palju rekombinantseid valke transfektsiooni teel ringplasmide abil, mis sisaldavad SV40 replikatsiooni algust [2].

Piirangud

• Mitte-inimese rakuliin: Kuna COS-1 rakud pärinevad mitte-inimese primaatidelt, sobivad selle rakuliini abil toodetud rekombinantsed valgud ainult laboratoorseteks katseteks ja neid ei saa soovitada kasutamiseks inimestel.

COS-1 rakkude rakendused teadustöös

Üks olulisemaid kaalutlusi rakuliini arutamisel on selle teaduslikud rakendused. Käesolevas jaotises uuritakse COS-1 rakkude kõige silmapaistvamaid teaduslikke rakendusi.

• Rekombinantse valgu tootmine: COS-1 rakuliini kasutatakse laialdaselt rekombinantse valgu tootmiseks SV40 replikatsiooni alguspunkti sisaldavate ringikujuliste vektorite ajutise või stabiilse transfektsiooni kaudu. Ühes hiljutises uuringus kasutasid bioloogid COS-1 rakuliini hobuste koriongonadotropiini tootmiseks, mis on reproduktiivsetel eesmärkidel kasutatav rekombinantne reproduktiivhormoon [3]. Samamoodi kasutati teises uuringus COS-1 rakke spetsiifilise tüüpi gripiviiruse vastu suunatud rekombinantse kanastatud monoklonaalse antikeha tootmiseks [4].
• Viiruselaadsete osakeste tootmine: COS-1 rakud toimivad pakendamisperemeestena kõrgekvaliteedilise lentiviiruse tootmiseks ja neid saab kasutada viirusvaktsiinide tootmiseks. Ühes uuringus kasutati COS-1 rakuliini mittetagantseerivate, kuid väga immunogeensete dengue-viiruselaadsete osakeste tootmiseks, mis on tõhusad vaktsiini kandidaadid [5].

4. COS-1 rakud: Publikatsioonid

Mõned märkimisväärsed COS-1 rakke käsitlevad publikatsioonid on:

• Dengue-viiruselaadsete osakeste tootmine ja puhastamine COS-1 rakkudest: See Bio-Protocolis avaldatud artikkel selgitab COS-1 rakkude kasutamist väga immunogeensete dengue-viiruselaadsete osakeste tootmiseks.
• Rekombinantse hobuse koriongonadotropiini ekspressiooni analüüs kolmes peremeesorganismis – E. coli BL21C, Sf putukarakkude lüsaat ja COS-1 imetajarakud: Selles uuringus on teadlased võrrelnud rekombinantse reproduktiivhormooni, nt hobuse koriongonadotropiini tootmist ja posttranslatsionaalset modifikatsiooni erinevates ekspressioonisüsteemides, sealhulgas COS-1 imetajarakkudes.
• Puukide poolt levitatavate flaviviiruselaadsete osakeste uurimine geeniteraapia kandjateena: Selles uuringus kasutati COS-1 rakke puukide poolt levitatava entsefaliitviiruse (TBEV) sarnaste osakeste tootmiseks. Neid osakesi pakutakse välja kandjatena vajalike replikoonide (st terapeutiliste geenide) edastamiseks.
• H9N2 linnugripi viiruse neuraminidaasi vastu suunatud rekombinantse kanastatud monoklonaalse antikeha genereerimine: Selles ajakirjas AMB Express avaldatud artiklis kasutati COS-1 rakke H9N2 tüüpi linnugripi viiruse neuraminidaasi vastu suunatud rekombinantse kanastatud monoklonaalse antikeha tootmiseks.
• Imetajarakkudes ekspresseeritud inimese Kv-kanalite detergentivaba lahustamine: Selles uuringus kasutati COS-1 imetajarakuliini inimese Kv-kanalite ekspresseerimiseks, et läbi viia mõned lahustamiskatsed.

COS-1 rakud suure ja väikese tihedusega

COS-1 rakuliini alased materjalid, sealhulgas protokollid, videod jm

Rakukultuuri protokollid

• COS-1 rakukultuur: See link sisaldab väärtuslikku teavet COS-1 rakkude jagamise, külmutamise ja sulatamise kohta.
• COS-1 rakud: See link sisaldab põhilist teavet COS-1 rakuliini kohta.

Transfektsiooniprotokollid

Siin on mõned allikad, mis kirjeldavad COS-1 rakkude transfektsioonimeetodit.

• COS-1 rakkude ajutine transfektsioon: See dokument sisaldab protokolli COS-1 rakuliini ajutise transfektsiooni kohta.

COS-1 rakuliiniga seotud videod

Järgmised videomaterjalid aitavad saada üldist teavet COS-1 rakkude kasvatamise, hooldamise ja transfektsiooni kohta.

• Rakkude passaažimine: Selles videos käsitletakse imetajate rakuliinide kasvatamise põhitõdesid.
• Adherentrakkude külmutamine: See video sisaldab teavet adherentrakkude külmutamise kohta.
• Transfektsiooniprotokoll: See video näitab imetajate rakkude transfektsiooni protseduuri.

COS-1 rakkude kasvatamine

Omadused

Teave

Kaksinkordistumisaeg

Umbes 48 tundi

Adherentne või suspensioonis

Adherent kasvab ühekihilisena kultuurikolbi pinnal

Külvitihedus

2–4 x 10^4 rakku/cm²; adheseerunud rakud pestakse 1x PBS-ga, töödeldakse Accutase'iga, tsentrifuugitakse, resuspendeeritakse ja jaotatakse uude kolbi

Kasvukeskkond

Dulbecco modifitseeritud Eagle'i keskkond (DMEM), mis sisaldab 10% FBS-i; keskkond tuleks vahetada 2–3 korda nädalas

Kasvatustingimused (temperatuur, CO2)

Vajab niisutatud inkubaatorit, kus on 5% CO2 ja temperatuur 37 °C

Säilitamine

Temperatuur alla -150 °C vedela lämmastiku aurufaasis

Külmutamisprotsess ja keskkond

Aeglane külmutamismeetod, mille puhul temperatuur langeb vaid 1 °C võrra, kasutades CM-1 või CM-ACF keskkonda

Sulatusprotsess

Sulata külmutatud rakud, inkubeerides neid 37 °C veevannis 40–60 sekundit kiire segamisega. Tsentrifuugi rakud, et eemaldada külmutuskeskkond, resuspendeeri pellet ja jaota värskesse keskkonnaga kultuurikolbi. Adhesioon võtab aega umbes 24 tundi.

Bioloogiline ohutustase

COS-1 rakkude käitlemiseks soovitatakse bioloogilise ohutuse taset 1

Loodame, et see artikkel on andnud piisavalt teavet, mis aitab teil alustada tööd COS-1 rakkudega. Palun tellige meilt, kui soovite seda rakuliini oma uurimistöös kasutada.

Viited

1. Smith, S.L. ja T. Shioda, COS-1 ahvi neeru epiteelirakkude eelised pakendamisperemehena väikese mahuga kõrgekvaliteediliste rekombinantse lentiviiruste tootmisel. Journal of virological methods, 2009. 157(1): lk 47–54.
2. MacKenzie, C.J. ja T. Shioda, COS-1 rakud pakkimisperemeestena lentiviiruste tootmiseks. Current protocols in cell biology, 2011. 50(1): lk 26.7. 1–26.7. 15.
3. Bhardwaj, A. jt, Rekombinantse hobuse koriongonadotropiini ekspressiooni analüüs kolmes peremeesorganismis: E. coli BL21C, Sf putukarakkude lüsaat ja COS-1 imetajarakud. Indian Journal of Animal Research, 2021. 55(1): lk 40–45.
4. Wang, F. jt, H9N2 linnugripi viiruse neuraminidaasi vastu suunatud rekombinantse kanastatud monoklonaalse antikeha genereerimine. AMB Express, 2020. 10: lk 1–7.
5. Galula, J.U., G.-J.J. Chang ja D.-Y. Chao, Dengue-viiruselaadsete osakeste tootmine ja puhastamine COS-1 rakkudest. Bio-protocol, 2019. 9(12): lk e3280–e3280.