Tế bào COS-1: Công cụ đắc lực trong các nghiên cứu về biểu hiện gen

Dòng tế bào COS-1 là một loại tế bào giống như tế bào sợi, có nguồn gốc từ mô thận của khỉ và thường được các nhà nghiên cứu sử dụng để nghiên cứu virus khỉ SV40. Các tế bào này dễ dàng được chuyển gen và thường được sử dụng để tạo ra các protein tái tổ hợp cho các thí nghiệm sinh hóa, phân tử và sinh học tế bào khác nhau.

Dòng tế bào COS-1: Nguồn gốc và thông tin chung.

Trước khi bắt đầu bất kỳ công việc nào với dòng tế bào, điều cần thiết là phải có sự hiểu biết cơ bản về chính dòng tế bào đó. Điều này bao gồm các thông tin như nguồn gốc của tế bào, cách chúng được phân lập và các đặc tính của chúng. Trong phần này, chúng ta sẽ đi sâu vào những kiến thức cơ bản về tế bào COS-1.

Dòng tế bào COS-1 là gì?

Dòng tế bào COS-1 bao gồm các tế bào giống như tế bào sợi mà J.W.F. Cowell và các đồng nghiệp đã tạo ra lần đầu tiên vào năm 1981. Các tế bào này được tạo ra bằng cách biến đổi một dòng tế bào biểu mô khỉ xanh được gọi là CV-1 với một dạng đột biến của Virus Simian SV40. Sau đó, dòng tế bào COS-1 đã được xác định đặc điểm một cách kỹ lưỡng để khôi phục vùng gen SV40 đã bị xóa khỏi nguồn gốc nhân bản trước đó. Các tế bào này biểu hiện các kháng nguyên T lớn và các protein khác cần thiết để nhân bản chính xác các gen vòng, chẳng hạn như plasmid.

Chlorocebus aethiops (Khỉ xanh châu Phi)

Tế bào COS-1 có hình thái giống tế bào sợi và bám dính vào bề mặt, lan rộng thành một lớp đơn. Hiện tại chưa có biến thể gen nào được biết đến của dòng tế bào COS-1. Tuy nhiên, một dòng tế bào có liên quan là COS-7 cũng có nguồn gốc từ tế bào CV-1 và thể hiện các đặc điểm tương tự.

Ưu và nhược điểm của tế bào COS-1

Dòng tế bào COS-1 có những ưu điểm và hạn chế riêng, chúng ta sẽ thảo luận về điều này dưới đây.

Ưu điểm

• Khả năng chuyển gen: Dòng tế bào COS-1 dễ dàng được chuyển gen bằng nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm các phương pháp vật lý và hóa học.
• Sản xuất lentivirus: Dòng tế bào COS-1 là vật chủ đóng gói phù hợp để sản xuất các hạt lentivirus tái tổ hợp chất lượng cao mà không cần các bước tinh chế bổ sung. Các tế bào này bám chặt vào bề mặt nhựa, giúp ngăn ngừa sự nhiễm bẩn của dịch siêu lọc chuyển gen có chứa các hạt virus [1].
• Biểu hiện gen: Dòng tế bào COS-1 được sử dụng rộng rãi cho các nghiên cứu phân tích biểu hiện tạm thời và ổn định, sản xuất nhiều protein tái tổ hợp thông qua chuyển gen bằng plasmid hình tròn chứa nguồn gốc nhân bản SV40 [2].

Hạn chế

• Dòng tế bào không phải của người: Vì tế bào COS-1 có nguồn gốc từ loài linh trưởng không phải người, các protein tái tổ hợp được sản xuất bởi dòng tế bào này chỉ phù hợp cho các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và không được khuyến nghị sử dụng trên người.

Ứng dụng nghiên cứu của tế bào COS-1

Một trong những yếu tố quan trọng nhất cần xem xét khi thảo luận về một dòng tế bào là các ứng dụng nghiên cứu của nó. Phần này sẽ khám phá các ứng dụng nghiên cứu nổi bật nhất của tế bào COS-1.

• Sản xuất protein tái tổ hợp: Dòng tế bào COS-1 được sử dụng rộng rãi để sản xuất protein tái tổ hợp thông qua quá trình chuyển gen tạm thời hoặc ổn định của các vectơ vòng chứa nguồn gốc nhân bản SV40. Trong một nghiên cứu gần đây, các nhà sinh học đã sử dụng dòng tế bào COS-1 để sản xuất gonadotropin màng đệm ngựa, một hormone sinh sản tái tổ hợp cho các ứng dụng sinh sản [3]. Tương tự, một nghiên cứu khác đã sử dụng tế bào COS-1 để sản xuất kháng thể đơn dòng tái tổ hợp chống lại một loại virus cúm cụ thể [4].
• Sản xuất các hạt giống virus: Tế bào COS-1 đóng vai trò là vật chủ đóng gói để sản xuất lentivirus chất lượng cao và có thể được sử dụng để tạo ra vắc-xin virus. Một nghiên cứu đã sử dụng dòng tế bào COS-1 để sản xuất các hạt giống virus sốt xuất huyết không lây nhiễm nhưng có tính miễn dịch cao, là các ứng cử viên vắc-xin hiệu quả [5].

4. Tế bào COS-1: Các công trình nghiên cứu

Một số công bố đáng chú ý về tế bào COS-1 bao gồm:

• Sản xuất và tinh chế các hạt giống virus sốt xuất huyết từ tế bào COS-1: Công bố này trên Bio-Protocol giải thích việc sử dụng tế bào COS-1 để sản xuất các hạt giống virus sốt xuất huyết có tính miễn dịch cao.
• Phân tích biểu hiện của gonadotropin màng đệm ngựa tái tổ hợp trong ba hệ thống vật chủ - E. coli BL21C, dịch chiết tế bào côn trùng Sf và tế bào động vật có vú COS-1: Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã so sánh quá trình sản xuất và biến đổi sau dịch mã của một hormone sinh sản tái tổ hợp, ví dụ như gonadotropin màng đệm ngựa, trong các hệ thống biểu hiện khác nhau, bao gồm tế bào động vật có vú COS-1.
• Nghiên cứu các hạt giống virus Flavivirus do ve truyền như một hệ thống vận chuyển cho liệu pháp gen: Nghiên cứu này sử dụng tế bào COS-1 để sản xuất các hạt giống virus viêm não do ve truyền (TBEV). Các hạt này được đề xuất làm phương tiện vận chuyển để đưa các replicon cần thiết (tức là gen điều trị).
• Tạo ra kháng thể đơn dòng tái tổ hợp được "chickenized" chống lại enzym neuraminidase của virus cúm gia cầm H9N2: Bài báo này được đăng trên tạp chí AMB Express đã sử dụng tế bào COS-1 để sản xuất kháng thể đơn dòng tái tổ hợp được "chickenized" chống lại enzym neuraminidase của virus cúm gia cầm loại H9N2.
• Hòa tan các kênh Kv của người biểu hiện trong tế bào động vật có vú mà không cần chất tẩy rửa: Trong nghiên cứu này, dòng tế bào động vật có vú COS-1 đã được sử dụng để biểu hiện các kênh Kv của người nhằm tiến hành một số thí nghiệm hòa tan.

Tế bào COS-1 ở mật độ cao và thấp

Tài liệu tham khảo về dòng tế bào COS-1, bao gồm các quy trình, video và nhiều nội dung khác

Quy trình nuôi cấy tế bào

• Nuôi cấy tế bào COS-1: Liên kết này chứa thông tin hữu ích về việc phân chia, đông lạnh và rã đông tế bào COS-1.
• Tế bào COS-1: Liên kết này chứa thông tin cơ bản về dòng tế bào COS-1.

Các quy trình chuyển gen

Dưới đây là một số tài liệu mô tả phương pháp chuyển gen cho tế bào COS-1.

• Truyền gen tạm thời cho tế bào COS-1: Tài liệu này bao gồm quy trình truyền gen tạm thời cho dòng tế bào COS-1.

Video liên quan đến dòng tế bào COS-1

Các tài nguyên video sau đây có thể giúp bạn tìm hiểu thông tin chung về nuôi cấy, duy trì và chuyển gen cho tế bào COS-1.

• Chuyển dòng tế bào: Video này thảo luận về các thực hành nuôi cấy cơ bản cho các dòng tế bào động vật có vú.
• Đông lạnh tế bào bám dính: Video này cung cấp thông tin về việc đông lạnh các dòng tế bào bám dính.
• Quy trình chuyển gen: Video này trình bày quy trình chuyển gen cho tế bào động vật có vú.

Nuôi cấy tế bào COS-1

Đặc điểm

Thông tin

Thời gian nhân đôi

Khoảng 48 giờ

Bám dính hoặc lơ lửng

Loại bám dính phát triển thành một lớp đơn trên bề mặt bình nuôi cấy

Mật độ gieo

2 đến 4 x 10^4 tế bào/cm²; các tế bào bám dính được rửa bằng PBS 1x, xử lý bằng Accutase, ly tâm, tái huyền phù và phân phối vào một bình mới

Môi trường nuôi cấy

Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) chứa 10% FBS; môi trường nuôi cấy nên được thay 2 đến 3 lần một tuần

Điều kiện nuôi cấy (nhiệt độ, CO2)

Yêu cầu tủ ấm có độ ẩm với 5% CO₂ và nhiệt độ 37°C

Bảo quản

Dưới -150°C trong pha hơi của nitơ lỏng

Quy trình đông lạnh và môi trường

Phương pháp đông lạnh chậm với mức giảm nhiệt độ chỉ 1 °C sử dụng môi trường CM-1 hoặc CM-ACF

Quy trình rã đông

Rã đông tế bào đông lạnh bằng cách ủ chúng trong bể nước được đặt ở 37°C trong 40-60 giây với sự khuấy trộn nhanh chóng. Ly tâm tế bào để loại bỏ môi trường đông lạnh, tái huyền phù cặn và phân phối vào bình nuôi cấy với môi trường mới. Quá trình bám dính mất khoảng 24 giờ.

Mức độ an toàn sinh học

Mức độ an toàn sinh học 1 được khuyến nghị khi xử lý tế bào COS-1

Chúng tôi hy vọng bài viết này đã cung cấp đủ thông tin để giúp bạn bắt đầu làm việc với tế bào COS-1. Vui lòng đặt hàng từ chúng tôi nếu bạn muốn sử dụng dòng tế bào này cho nghiên cứu của mình.

Tài liệu tham khảo

1. Smith, S.L. và T. Shioda, Ưu điểm của tế bào biểu mô thận khỉ COS-1 như vật chủ đóng gói cho sản xuất quy mô nhỏ virus lentivirus tái tổ hợp chất lượng cao. Tạp chí Phương pháp Vi sinh học, 2009. 157(1): tr. 47-54.
2. MacKenzie, C.J. và T. Shioda, Tế bào COS-1 làm vật chủ đóng gói cho sản xuất virus lentivirus. Các quy trình hiện đại trong sinh học tế bào, 2011. 50(1): tr. 26.7. 1-26.7. 15.
3. Bhardwaj, A., et al., Phân tích biểu hiện của gonadotropin màng đệm ngựa tái tổ hợp trong ba hệ thống vật chủ: E. coli BL21C, dịch chiết tế bào côn trùng Sf và tế bào động vật có vú COS-1. Tạp chí Nghiên cứu Động vật Ấn Độ, 2021. 55(1): tr. 40-45.
4. Wang, F., et al., Tạo ra kháng thể đơn dòng tái tổ hợp từ gà chống lại neuraminidase của virus cúm gia cầm H9N2. AMB Express, 2020. 10: tr. 1-7.
5. Galula, J.U., G.-J.J. Chang, và D.-Y. Chao, Sản xuất và tinh chế các hạt giống virus sốt xuất huyết từ tế bào COS-1. Bio-protocol, 2019. 9(12): tr. e3280-e3280.