传统基因敲除会引发细胞癌变?试试这套仅需三周的安全敲除方法

学术   科学   2025-01-23 07:32   北京  

本文通过ChatGLM/GPT进行辅助对近期Bio-protocol 期刊发表的方案进行解读和概括,若感兴趣请点击“阅读原文”查看详细的实验流程及试材。如果解读中有任何错误或遗漏,敬请指正

在细胞生物学研究中,鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)是一种研究基因功能和调控的重要模型。然而,传统方法在实现细胞永生化的过程中常常面临效率低下或细胞癌变等问题,限制了其在长期培养和遗传操作中的应用在这方面,2025年1月20日,Bio-protocol 期刊在线发表了美国加利福尼亚大学戴维斯分校(University of California, Davis)Hsin-Yi Henry Ho团队题为“An Efficient Method for Immortalizing Mouse Embryonic Fibroblasts by CRISPR-mediated Deletion of the Tp53 Gene”的方法文章。

图1. 文章标题页 https://doi.org/10.21769/BioProtoc.5159
关键词小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs) 永生化小鼠胚胎成纤维细胞(iMEFs) MEF分离 MEF永生化 Tp53敲除 CRISPR 电穿孔

永生化小鼠胚胎成纤维细胞(iMEFs)是一种通过特定方法使小鼠胚胎成纤维细胞(Mouse Embryonic Fibroblasts, MEFs)获得长期增殖能力的细胞系。这种细胞在科研中被广泛用于研究基因功能、分子生物学、细胞信号传导、药物筛选等领域

细胞的长期培养是现代细胞生物学研究的重要基础,但大多数原代细胞(除干细胞和癌细胞外)在体外培养时会经历衰老,因此永生化是建立永久细胞系的关键步骤。传统的永生化方法通常通过过表达致癌基因或端粒酶(TERT)实现,前者容易诱导癌症样表型,后者对小鼠细胞效果不佳。此外,3T3方法通过连续传代实现小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)的自发永生化,虽然温和且不导致肿瘤性转化,但效率低且耗时长,不同实验生成的细胞系难以直接比较。研究发现,3T3永生化细胞中常见Tp53基因的功能缺失突变,这提示Tp53突变是永生化的重要机制。基于此,本研究利用CRISPR技术敲除Tp53基因,在不到三周内高效实现MEFs的永生化,既克服了传统方法的局限性,又为其他原代小鼠细胞的永生化提供了新策略


  • 通过CRISPR技术敲除Tp53基因,在不到三周内实现小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)的永生化,大幅缩短了传统方法的时间。

  • 该方法可以从不同遗传背景(如C57BL/6和混合C57BL/6; 129J)的胚胎中生成永生化细胞系,具有良好的普适性。

  • 永生化后的细胞(iMEFs)与原代细胞表型相似,避免了因过度改变细胞特性而影响实验结果的情况。

—————文中代表性图—————

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图2. 小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)制备的关键步骤(来自Bio-protocol期刊

图3. 小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)在电转后及永生化过程中各阶段的代表性图像(来自Bio-protocol期刊
  • 基因功能研究
    永生化的MEFs可以用于分析特定基因的功能及其在细胞中的调控机制。
  • 疾病相关突变研究
    ‍通过基因敲除或修复,研究与疾病相关的基因突变如何影响细胞表型和功能。
  • 药物筛选
    作为模型细胞,用于筛选和评估药物对特定基因或信号通路的影响。


个方法的可重复性已经被本文作者美国加利福尼亚大学戴维斯分校(University of California, Davis)Hsin-Yi Henry Ho团队验证过,相关实验数据与结果发表在Elife,DOI:10.7554/eLife.71980

温馨提示:积极引用本文不仅是对作者创新技术和科研共享的最佳肯定,也是确保实验可复现性的重要方式。

Srinivasan, S. and Ho, H. H. (2025). An Efficient Method for Immortalizing Mouse Embryonic Fibroblasts by CRISPR-mediated Deletion of the Tp53 Gene. Bio-protocol 15(2): e5159. DOI: 10.21769/BioProtoc.5159.

Griffiths, S. C., Tan, J., Wagner, A., Blazer, L. L., Adams, J. J., Srinivasan, S., Moghisaei, S., Sidhu, S. S., Siebold, C. and Ho, H. H. (2024). Structure and function of the ROR2 cysteine-rich domain in vertebrate noncanonical WNT5A signaling. eLife 13. https://doi.org/10.7554/eLife.71980.

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