ショウジョウバエの細胞株は、基礎・生物医学研究のための重要な試薬です。この資料では、融解、培養、研究のこれらの試薬の使用を組み込むことで研究者を支援するために一般的に使用されるショウジョウバエの細胞の凍結保存にプロトコルを提供します。
ショウジョウバエ ゲノム リソース センター (DGRC) での分散 160 の異なるショウジョウバエの細胞の現在があります。ゲノム工学と新規細胞株の数が増加すると予想します。DGRC は、補完し、彼らの研究の議題をドライブ実験ツールとしてショウジョウバエ細胞株を用いた研究を理解を目指しています。解凍、養殖、セルラインをトウキョウにプロトコルを含むさまざまな異なる特性を持つショウジョウバエ細胞を操作するための手順が提供されます。重要なは、この出版物は、ショウジョウバエ細胞不定微生物や他の細胞からの汚染のリスクを最小限に抑えるために動作するように必要なベスト プラクティスを示します。なるこれらの手順に精通している者は、ショウジョウバエ培養細胞生化学、細胞生物学、ゲノム機能学を含むを使用する多くのアプリケーションに掘り下げて調査することができます。
ショウジョウバエの培養細胞補完する生体内で遺伝子解析を飛ぶし、多く基本的な生物学的質問1,2,3に対処するための主なお問い合わせツールとしてです。ショウジョウバエの細胞は異なる遺伝的背景の異なるティッシュ ソース由来細胞のユニークな同種個体を提供しています。細胞は形質転換遺伝子発現、ゲノミクス、トランスクリプトミクス、プロテオミクス、メタボロミクス、スループットの高い RNA 干渉 (RNAi) 画面、細胞生物学、顕微鏡を含む多くのアプリケーションに適しています。重要なは、ショウジョウバエ細胞培養の使用知られている刺激に対する即時の時間応答の評価が容易になります。さらに、ショウジョウバエの細胞培養は CRISPR Cas9 ゲノム編集、特定ゲノムの変更4,5,6,と新しい細胞ラインの作成が比較的容易に従う7。
ショウジョウバエ ゲノム リソース センター (DGRC) はショウジョウバエの細胞のリポジトリ、流通センターとして機能します。ショウジョウバエ細胞文化資源の研究コミュニティのメンバーを支援するために、DGRC の目標の 1 つです。この記事では、ショウジョウバエのセル行の処理のための基本プロトコルを示します。ショウジョウバエ培養細胞を処理すると快適になるし、実験1,2,8,9 の独立のレベルを達成するための研究者を支援する既存のリソースを補完します。 ,10。
最も一般的に使用されるショウジョウバエのセル行: シュナイダー線11, Kc16712, 三菱/三宅成虫ディスクそして中枢神経系 (CNS)13,14、ミルナー研究室成虫ディスク ライン15、成体卵巣細胞ライン16,17、および Ras 行18 (表 1)。シュナイダーと Kc167 行は、生化学、遺伝子組換え遺伝子組換え遺伝子発現、および逆遺伝的画面で使用するための一般的な万能細胞です。三菱/三宅研究室 (ML) ラインは幼虫成虫ディスクまたは中枢神経系 (CNS) のいずれかから派生した、彼らは惹か、転写調節、RNA プロセシングに関する研究に有用されています。ミルナー (CME) ディスク ラインは、シグナル伝達の勉強のために重要されています。FGS/OSS 細胞変異アダルト卵巣由来のまま生殖細胞維持と分化の17,のための19の小さな RNA 生物の非コーディングの影響を研究する重要な試薬。最後に、これらは Ras 癌遺伝子を表現する異所萌出への胚由来細胞株であるために、Ras ライン、一意です。彼らは筋前駆細胞の転写署名しアクティブ ピルナ機械20を表現します。最近のレビュー記事や書籍の章は、詳細詳細2,3,9これら人気のある細胞のアプリケーションをカバーしています。
すべてのこれらの細胞は継代、凍結できます。わずかであるけれども重要な各セルラインの維持方法と凍結のために準備方法についてさまざまな要件があります。たとえば、異なる細胞さまざまなメディアとサプリメント (表 1) が必要です。遺伝子型と倍加時間 (表 2)、ラインは表面密着性、形態 (図 1および図 2) で異なります。我々 は現在の基本的なプロトコルと様々 な広く使われているショウジョウバエの細胞を処理するため一意の違いを強調します。
ショウジョウバエ培養細胞は、高スループット セル ベースの画面の主な試薬です。使用も細胞生化学、急速なハエ、細胞生物学、顕微鏡、最近では遺伝子の体細胞に注入する前に遺伝子構造のテストに適した均質な人口を提供することで生体内での遺伝子研究を補完します。1,2,3,8,9,10を編集のゲノムによって操作します。
生存率と凍結のショウジョウバエの細胞の回復は、低温でも急激な変動に敏感です。DGRC は N2 (-196 ° C) の液体相における凍結細胞ラインを格納し、ドライアイス (-78.50 ° C) で転送します。ドライアイスで運ばれている凍結アンプルをリキッド N2またはストレージの-80 ° C のフリーザーに転送してはいけません。凍結細胞の解凍、できるだけ早く到着 (プロトコル セクション 1) 高細胞密度で再シード、意図された目的 (プロトコル セクション 3) 培養がする必要があります代わりに。実験のための細胞株がすぐに利用されていないセルの行をする必要があります使用する準備ができるまで (プロトコル セクション 6), 凍結保存。
ML BG2 c2 Ras ラインなどのいくつかの細胞株では、数日凍結状態から復活する効果から回復する必要があります。細胞の残骸のかなりの量はこれらの細胞株に融解後最初の数日間を伴います。妨げられていない残って、細胞は回復し、増殖します。ショウジョウバエのセル行数、DGRC は M3 ベース メディア22での成長に適応されています。細胞融解の影響から回復に時間がかかる、調節されたメディアの使用が役に立つ可能性があります。調節されたメディア可能性にはには、回復と融解後の細胞の増殖を促す可能性がありメディアに細胞によって分泌される成長因子が含まれています。
細胞一般に遅れ位相、指数段階、プラトー相と劣化相から成るステレオタイプ的な成長曲線に従います。1 x 10 の6と 1 x 107セル/mL 25 ° C での密度で培養している多くのショウジョウバエの細胞成長のログ段階で増殖します。急激な成長段階で常にように、細胞は継代が不可欠です。
パーセンテージ、文化の合流点では、細胞によって覆われている成長表面領域について説明します。セルラインのセルの合流点は、その細胞の形とサイズに依存します。異なる細胞が異なる形態と付着性あります。その結果、およそ似たような合流点で異なる細胞株は大幅に異なるセル密度 (図 1) があります。文化の合流はショウジョウバエ細胞が成長表面がされた後も、互いの上に盛り、巣または懸濁液中のいずれかを増殖し続けるので、ショウジョウバエ培養細胞を継の理想的な指標にできない場合があります。カバー (図 1)。ただし、特定のセルの行を持つ経験豊富なユーザーの急速な視覚的なガイドとしてサブカルチャーに合流使用が頻繁。
19−25 ° C 周囲常温ショウジョウバエラインを育てることは可能ですが、周囲温度の変動は増殖率に影響を与えるのでないお勧め。専用の 25 ° C の定温器の使用をお勧めします。ショウジョウバエ培養細胞のためのインキュベーターは、ショウジョウバエの細胞培養媒体は、バッファリングの CO2を使用しないために、CO2ガス交換を容易にする必要はありません。細胞を培養するためのインキュベーターの湿度は、プレートで細胞を培養するとき見落とされないための重要な要因です。インキュベーターと作業環境の種類によっては、インキュベーター内の滅菌水のビーカーを配置する必要があります。メディアの蒸発を最小限に抑えるために閉じた T フラスコを使用またはインキュベーターの中の堅く密封されたプラスチック容器で培養皿を格納します。
ショウジョウバエ細胞二次培養のスケジュールを開発することが重要です。成長率とモニターの一貫性を推定するには、(分割比 1:2、1:4、1:8) も幾何学的な比率でサブカルチャーに便利です。たとえば、8 x 106セル/mL Kc167 細胞の 10 mL 合流プレートは、1 x 106セル/mL (1.25 mL の新鮮なメディアの 8.75 mL に希釈した細胞懸濁液) の播種密度を達成するために 1:8 の比率で分割できます。72 h、24 h の倍加時間を与え 8 × 10、6セル/ml の密度に増殖する Kc167 文化が期待されます。したがって、分割比は成長の彼らの指数ログの段階で細胞を培養している常にことを確認、週に 2 回までの便利なサブカルチャー ルーチンを容易にするために決定されます。合流する時間が短すぎるも長くなるように、セルを subculturing のための規則的なスケジュールが可能になります。合流に時間が短すぎる場合、セルはセル密度が低い (より高い分割比) で継代します。同様に、合流点に到達する時間が長すぎる場合、細胞は細胞密度が高い (低い分割比) で継代します。ほとんどショウジョウバエ細胞が低細胞密度に非常に敏感に注意することが重要だ (< 1 x 10 の5セル/mL)、セルはほとんど増殖し、最終的には死ぬかもしれない。
ショウジョウバエの細胞の成長特性と形態によって異なります。その結果、異なるプロパティを持つ細胞は、異なる方法で処理する必要があります。ほとんどショウジョウバエ細胞は半付着性です。細胞密度が低い、彼らは成長の表面に強く付着と文化は、コンフルエントになると、セル少ない付着性になるし、簡単にデタッチします。この細胞接着性の漸進的な変更それにより、単にそれらを除去する細胞膜上のメディアを分配する演算子として最も広く使われているショウジョウバエ細胞株 (シュナイダー、Kc 線、成虫ディスクおよび中枢神経系の線) の簡単な継代培養が容易になります成長表面のカルチャが密な場合。表面付着をラインの女性生殖系列幹/卵巣体シース (fGS/OSS) と Ras ライン、それは成長面からセルを取り外すときに支援するために短い期間のトリプシンで細胞をインキュベートする不可欠です。
ほとんどショウジョウバエ細胞に対するメディアの追加には、牛胎児血清 (FCS) が含まれます。インスリンと大人フライ エキス (FEX) いくつかの特定の行に必要です。FEX には、特定の幼虫成虫ディスク ラインと大人の卵巣細胞の成長に必要不可欠な未定義の部品が含まれています。DGRC の準備となります利用可能なアダルト FEX に由来する 1 週齢のオレゴン州 R modENCODE ハエ (RRID: BDSC_25211) 2.5 mL と 10 mL の因数で。DGRC も説明します小規模 FEX 準備のウェブサイトに 。ただし、FEX 準備は時間がかかり、成虫の大規模な量を必要とします。
ショウジョウバエの細胞の凍結保存は、即戦力ではなく時間と細胞の維持のための試薬を保存します。凍結保存は-80 ° C における凍害防御剤、DMSO を含有する培地にゆっくりと凍結細胞 (-1 ° C/分) によって実現されます。遅い冷却ステップは、凍結保存の成功にとって重要です。-80 ° C のフリーザーで細胞のアンプルはイソプロパノールでいっぱい冷凍コンテナーに配置時の-1 ° C/分の速度で冷却されます。周囲温度 25 ° C で始まる、それは-80 ° C に到達するアンプル内の温度の 2 h までかかります一晩を凍結するアンプルのままにすることをお勧めします。
凍結アンプルは、長期貯蔵窒素の液体段階に急速に転送する必要があります。周囲温度、クリオバイアルはおよそ 10 ° C/分で急速に再加熱し、23-50 ° C の上で生存率が低下します。転送を高速に保つために、周囲温度への露出を最小限に抑えるために少量でアンプルを処理します。また、液体 N への移転のため準備中にドライアイス冷凍クリオバイアルを配置2.液体窒素が使用できないセルは時間の経過とともに劣化のリスクが、-80 ° C の冷凍庫に格納場合があります。
細胞密度は、凍結保存の成功と細胞のそれに続く復活のため重要です。一般に、細胞の過剰が利用可能になるとすぐに、新しいセルの行は初期の作成に冷凍する必要がありますは (1 − 3 アンプル) をフリーズします。細胞ラインでさらに安定して培養された、10−20 アンプルの冷凍ストックを作成する必要があります。その後凍結細胞回復と生存率、その後、それは実験の伝播を確認するまたは冷凍ストック アンプル数を下回る 5 株式を交換する、この株式は解凍し。最後に、解凍のセルが親株式の特性を維持して3,24を進化する細胞が知られていることを検証することが重要です。
結論として、この記事はショウジョウバエ細胞の基本的な処理の様々 なライン、ベスト ・ プラクティス、および視聴覚プロトコルに関する基本的な情報を提供して、ショウジョウバエ培養細胞を操作するためのプライマーを示します。このアクセス可能なリソースは、スムーズにショウジョウバエの培養細胞での作業への導入を容易にするため、任意の研究所で、既存のトレーニング ガイドを補完するものです。
The authors have nothing to disclose.
我々 は、DGRC のキュレーションショージョーバエ ・ DNA/ベクトル/セルのさまざまなリソースを利用するため健康の国民の協会 (NIH P40OD010949 賞) と研究コミュニティをありがとうございます。
100 mm tissue culture plates | Corning | 430167 | Subculturing |
25 cm2 T-flask | Corning | 430168 | Subculturing |
35HC Liquid Nitrogen Storage Tank | Taylor-Wharton | 35HCB-11M | Cryopreservation |
Automated Cell counter | BIO-RAD | TC20 | Counting |
Bactopeptone | BD BioSciences | 211677 | Medium additions |
Counting Slides | BIO-RAD | 145-0011 | Counting |
Cryovial 1 mL | Greiner | 123263 | Cryopreservation |
DMSO | Sigma Aldrich | D5879 | Cryopreservation |
Freezing Box | Nalgene | 5029-0909 | Cryopreservation |
Freezing Container | Fisher Scientific | 15-350-50 | Cryopreservation |
Hematocytometer | Fisher Scientific | #0267110 | Counting |
Human Insulin | Millipore Sigma | I9278 | Medium additions |
Hyclone CCM3 media | GE Healthcare Life Sciences | SH30061.03 | Medium |
Hyclone Fetal Bovine Serum | GE Healthcare Life Sciences | SH30070.03 | Medium additions |
L-Glutamic acid potassium salt monohydrate | Millipore Sigma | G1149 | Medium additions |
L-Glutathione reduced | Millipore Sigma | G6013 | Medium additions |
Potassium Bicarbonate | Millipore Sigma | 237205 | Medium additions |
Select Yeast Extract | Millipore Sigma | Y1000 | Medium additions |
Shields and Sang's M3 Insect medium | Millipore Sigma | S8398 | Medium |
Trpsin-EDTA (0.05 %), phenol red | ThermoFisher Scientific | 25300054 | Subculturing |
Trypan Blue (0.4%) | BIO-RAD | 145-0013 | Counting |