Etablierung der immortalisierten Zelllinie aus der gefährdeten Okinawa-Rail

Im Rahmen der zellulären Erhaltung gefährdeter Arten initiierte eine Forschungsgruppe ein primäres Zellkulturprojekt zur Erhaltung gefährdeter Vogelarten in Japan, wie beispielsweise die Okinawa-Rail. Primärzellen können jedoch aufgrund der zellulären Seneszenz und der durch die Zellkultur verursachten Belastungen nicht unbegrenzt kultiviert werden. Um diese Einschränkungen der Zellkultur zu überwinden, müssen Primärzellen verewigt werden. Als Ergebnis erhielten die Forscher die verewigten Vogelzellen mit zellzyklusregulierender Genexpression.

Die Zahl der stark gefährdeten Tiere ist in den letzten Jahren gestiegen. Nach Angaben der International Union for the Conservation of Nature (IUCN) werden 1375 Vogelarten als gefährdete Tiere eingestuft, und etwa 12 Prozent der gefährdeten Arten sind Vögel. Der Schutz gefährdeter Arten ist eine wichtige Aufgabe für unsere nächste Generation, um die genetische Vielfalt zu erhalten. Die Okinawa Rail, eine auf der nördlichen Insel Okinawa endemische Art, ist ein Beispiel für eine gefährdete (EN) Vogelart. Die Okinawa-Bahn wird EN auf der Roten Liste der IUCN kategorisiert, da ihre Anzahl auf etwa 1500 geschätzt wird.

Im Rahmen der zellulären Erhaltung gefährdeter Vogelarten initiierten die Forscher ein primäres Zellkulturprojekt zur Erhaltung gefährdeter Vogelarten in Japan, wie beispielsweise die Okinawa-Rail. Primärzellen können jedoch aufgrund der zellulären Seneszenz und der durch die Zellkultur verursachten Belastungen nicht unbegrenzt kultiviert werden. Um diese Einschränkungen der Zellkultur zu überwinden, müssen Primärzellen verewigt werden.

Obwohl immortalisierte kultivierte Zellen für verschiedene funktionelle Assays oder Transkriptomanalysen nützlich sind, wurden hocheffiziente und reproduzierbare Immortalisierungsmethoden in Vogelzellen nicht entwickelt. Die Forscher führten das Affenvirus 40T Antigen (SV40T) und das humane Papillomavirus (HPV)-E6E7 in Küken und Okinawa Rail (gefährdete Arten) Fibroblasten ein. Allerdings konnten weder die Gene SV40T noch E6E7 die Unsterblichkeit der Vogelzellen induzieren. Dementsprechend versuchten die Forscher, eine neu entwickelte Immortalisierungsmethode zu verwenden, bei der die Koexpression von mutiertem CDK4, Cyclin D und TERT (K4DT-Methode) in den Vogelzellen stattfindet. Die Zellteilung bis zur Seneszenz wurde durch K4DT signifikant verlängert, obwohl die K4DT-Methode die effiziente Immortalisierung in der Massenzellpopulation nicht induzieren konnte. Als Ergebnis erhielten die Forscher die immortalisierten Vogelzellen mit K4DT-Expression. Sie kommen zu dem Schluss, dass die K4DT-Methode nützlich ist, um die Zellteilung und Immortalisierung von Vogelzellen zu erweitern.

Die Forschung wird am 11. November 2018 im Journal of Cellular Physiology veröffentlicht.

Mehr Informationen:
Masafumi Katayama et al, Extended proliferation of chicken- and Okinawa rail-derived fibroblasts by expression of cell cycle regulators, Journal of Cellular Physiology (2018). DOI: 10.1002/jcp.27417

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