תאי COS-1: סוס עבודה בתאי מחקר בתחום ביטוי גנים

קו התאים COS-1 הוא תא דמוי פיברובלסט שמקורו ברקמת כליה של קוף, והוא משמש לעתים קרובות חוקרים לחקר נגיף הקוף SV40. תאים אלה ניתנים בקלות להחדרה גנטית ומשמשים לעתים קרובות ליצירת חלבונים רקומביננטיים לניסויים ביוכימיים, מולקולריים וביולוגיים-תאיים שונים.

קו תאים COS-1: מקור ומידע כללי.

לפני שמתחילים לעבוד עם קו תאים, חיוני להבין את היסודות של קו התאים עצמו. זה כולל מידע כמו מקור התאים, איך הם בודדו, והמאפיינים שלהם. בסעיף זה, נצלול לעומק היסודות של תאי COS-1.

מהו קו התאים COS-1?

קו התאים COS-1 מורכב מתאים דמויי פיברובלסטים שנוצרו לראשונה על ידי J.W.F. Cowell ועמיתיו בשנת 1981. תאים אלה נוצרו על ידי שינוי קו תאים אפיתל של קוף ירוק המכונה CV-1 באמצעות צורה מוטנטית של נגיף SV40. לאחר מכן, קו התאים COS-1 שנוצר אופיין באופן מקיף כדי לשחזר את האזור בגנום של SV40 שנמחק בעבר ממקור השכפול. תאים אלה מבטאים אנטיגנים T גדולים וחלבונים אחרים הדרושים לשכפול נכון של גנומים מעגליים, כגון פלסמידים.

Chlorocebus aethiops (קוף ירוק אפריקאי)

לתאי COS-1 יש מבנה דמוי פיברובלסט והם נדבקים למשטחים ומתפשטים בשכבה חד-תאית. נכון לעכשיו, אין וריאנטים גנטיים ידועים של קו התאים COS-1. עם זאת, קו תאים קרוב בשם COS-7 מקורו אף הוא בתאי CV-1 ומציג מאפיינים דומים.

יתרונות וחסרונות של תאי COS-1

לשורת התאים COS-1 יתרונות ומגבלות ייחודיים, עליהם נדון להלן.

יתרונות

• נכונות לטרנספקציה: קו התאים COS-1 ניתן לטרנספקציה בקלות באמצעות שיטות שונות, כולל גישות פיזיקליות וכימיות.
• ייצור לנטוירוסים: קו התאים COS-1 מהווה מארח אריזה מתאים לייצור חלקיקי לנטוירוס רקומביננטיים באיכות גבוהה ללא שלבי טיהור נוספים. תאים אלה נדבקים היטב למשטחי פלסטיק, מה שמונע זיהום של נוזלי-על של טרנספקציה המכילים חלקיקים נגיפיים [1].
• ביטוי גנים: קו התאים COS-1 נמצא בשימוש נרחב במחקרי ניתוח ביטוי זמני ויציב, ומייצר חלבונים רקומביננטיים רבים באמצעות טרנספקציה עם פלסמידים מעגליים המכילים את מקור השכפול SV40 [2].

מגבלות

• קו תאים שאינו אנושי: מכיוון שתאי COS-1 מקורם בפרימטים שאינם אנושיים, חלבונים רקומביננטיים המיוצרים על ידי קו תאים זה מתאימים רק לניסויים במעבדה ואינם מומלצים לשימוש בבני אדם.

יישומים מחקריים של תאי COS-1

אחד השיקולים החשובים ביותר בדיון על קו תאים הוא יישומיו במחקר. סעיף זה יבחן את היישומים המחקריים הבולטים ביותר של תאי COS-1.

• ייצור חלבונים רקומביננטיים: קו התאים COS-1 נמצא בשימוש נרחב לייצור חלבונים רקומביננטיים באמצעות טרנספקציה זמנית או יציבה של וקטורים מעגליים המכילים את מקור השכפול SV40. במחקר שנערך לאחרונה, ביולוגים השתמשו בקו התאים COS-1 לייצור גונדוטרופין כוריוני סוסי, הורמון רבייה רקומביננטי ליישומים רבייתיים [3]. באופן דומה, מחקר אחר השתמש בתאי COS-1 לייצור נוגדן מונוקלונלי רקומביננטי מסוג "צ'יקניזד" נגד סוג ספציפי של נגיף שפעת [4].
• ייצור חלקיקים דמויי נגיפים: תאי COS-1 משמשים כפונדקאים לאריזה לייצור לנטוירוסים באיכות גבוהה וניתן להשתמש בהם לייצור חיסונים נגיפיים. במחקר אחד נעשה שימוש בקו התאים COS-1 לייצור חלקיקים דמויי נגיף דנגי שאינם מדבקים אך בעלי אימונוגניות גבוהה, המהווים מועמדים יעילים לחיסון [5].

4. תאי COS-1: פרסומים

להלן מספר פרסומים בולטים בנושא תאי COS-1:

• ייצור וטיהור של חלקיקים דמויי נגיף דנגי מתאי COS-1: פרסום זה ב-Bio-Protocol מסביר את השימוש בתאי COS-1 לייצור חלקיקים דמויי נגיף דנגי בעלי אימונוגניות גבוהה.
• ניתוח ביטוי של גונדוטרופין כוריוני סוסי רקומביננטי בשלושה מערכות מארחות - E. coli BL21C, תמצית תאי חרקים Sf ותאי יונקים COS-1: במחקר זה, החוקרים השוו את הייצור והשינוי הפוסט-תרגומי של הורמון רבייה רקומביננטי, כגון גונדוטרופין כוריוני סוסי, במערכות ביטוי שונות, כולל תאי יונקים COS-1.
• חקר חלקיקים דמויי פלאבי-וירוסים המועברים על ידי קרציות כמערכת העברה לטיפול גנטי: מחקר זה השתמש בתאי COS-1 לייצור חלקיקים דמויי נגיף דלקת המוח המועברת על ידי קרציות (TBEV). חלקיקים אלה מוצעים כמעין "שאטל" להעברת הרפליקונים הנדרשים (כלומר, גנים טיפוליים).
• יצירת נוגדן מונוקלונלי רקומביננטי מסוג "צ'יקניזד" נגד הנוירמינידאז של נגיף שפעת העופות H9N2: מאמר זה, שפורסם בכתב העת AMB Express, השתמש בתאי COS-1 לייצור נוגדנים מונוקלונליים רקומביננטיים מסוג "צ'יקניזד" נגד הנוירמינידאז של נגיף שפעת העופות מסוג H9N2.
• המסה ללא דטרגנטים של תעלות Kv אנושיות המובעות בתאי יונקים: במחקר זה נעשה שימוש בקו התאים היונקים COS-1 לביטוי תעלות Kv אנושיות לצורך ביצוע מספר ניסויי המסה.

תאי COS-1 בצפיפות גבוהה ונמוכה

משאבים עבור קו התאים COS-1, כולל פרוטוקולים, סרטונים ועוד

פרוטוקולים לגידול תאים

• תרביות תאים COS-1: קישור זה מכיל מידע חשוב על חלוקת תאי COS-1, הקפאתם והפשרתם.
• תאי COS-1: קישור זה מכיל מידע בסיסי אודות קו התאים COS-1.

פרוטוקולים לטרנספקציה

להלן מספר מקורות המתארים את שיטת הטרנספקציה לתאי COS-1.

• טרנספקציה זמנית של תאי COS-1: מסמך זה כולל פרוטוקול לטרנספקציה זמנית של קו התאים COS-1.

סרטונים הקשורים לקו התאים COS-1

משאבי הווידאו הבאים יכולים לסייע בהשגת מידע כללי על תרבית, תחזוקה וטרנספקציה של תאי COS-1.

• העברת תאים: סרטון זה דן בשיטות תרבית בסיסיות עבור קווי תאים של יונקים.
• הקפאת תאים דבקים: סרטון זה מכיל מידע על הקפאת קווי תאים דבקים.
• פרוטוקול טרנספקציה: סרטון זה מדגים הליך לטרנספקציה של תאי יונקים.

גידול תאי COS-1

מאפיין

מידע

זמן הכפלה

כ-48 שעות

נדבקים או בתמיסה

הצורה הנצמדת צומחת כשכבה אחת על פני השטח של צלחת התרבית

צפיפות זריעה

2 עד 4 x 10^4 תאים/סמ"ר; תאים דבקים נשטפים ב-1x PBS, מטופלים ב-Accutase, נצנטריפוגים, מושעים מחדש ומועברים לצלחת חדשה

מדיום גידול

Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) המכיל 10% FBS; יש להחליף את התרבית 2 עד 3 פעמים בשבוע

תנאי גידול (טמפרטורה, CO2)

נדרש אינקובטור לח עם 5% CO2 וטמפרטורה של 37°C

אחסון

בטמפרטורה הנמוכה מ-150°C בשלב האדי של חנקן נוזלי

תהליך הקפאה ותווך

שיטת הקפאה איטית עם ירידת טמפרטורה של 1°C בלבד באמצעות מצע CM-1 או CM-ACF

תהליך ההפשרה

הפשיר תאים קפואים על ידי אינקובציה באמבט מים המכוון ל-37°C למשך 40-60 שניות תוך ערבוב מהיר. צנטריפוג את התאים כדי להסיר את חומר ההקפאה, השב את המשקע לתמיסה, והעבר אותו לצלחת תרבית עם חומר גידול טרי. ההידבקות אורכת כ-24 שעות.

רמת בטיחות ביולוגית

מומלץ להשתמש ברמת בטיחות ביולוגית 1 לטיפול בתאי COS-1

אנו מקווים שמאמר זה סיפק מידע מספק שיעזור לכם להתחיל לעבוד עם תאי COS-1. אנא הזמינו מאיתנו אם ברצונכם להשתמש בקו תאים זה למחקר שלכם.

מקורות

1. Smith, S.L. and T. Shioda, Advantages of COS-1 monkey kidney epithelial cells as packaging host for small-volume production of high-quality recombinant lentiviruses. Journal of virological methods, 2009. 157(1): p. 47-54.
2. MacKenzie, C.J. ו-T. Shioda, תאי COS-1 כמאכסנים לאריזה לייצור לנטוירוסים. Current protocols in cell biology, 2011. 50(1): עמ' 26.7. 1-26.7. 15.
3. Bhardwaj, A., et al., ניתוח ביטוי של גונדוטרופין כוריוני סוסי רקומביננטי בשלושה מערכות מארחות: E. coli BL21C, תמצית תאי חרקים Sf ותאי יונקים COS-1. כתב העת ההודי למחקר בבעלי חיים, 2021. 55(1): עמ' 40-45.
4. Wang, F., et al., ייצור נוגדן מונוקלונלי רקומביננטי מסוג "צ'יקניזד" נגד הנוירמינידאז של נגיף שפעת העופות H9N2. AMB Express, 2020. 10: עמ' 1-7.
5. גאלולה, ג'יי.יו., ג'-ג'יי.ג'יי. צ'אנג, וד'-י. צ'או, ייצור וטיהור של חלקיקים דמויי נגיף דנגי מתאי COS-1. Bio-protocol, 2019. 9(12): עמ' e3280-e3280.