Was ist eine Zelllinie?

Bei einer Zelllinie wird ein bestimmter Zelltyp dauerhaft in vitro kultiviert, um kontinuierlich Zellen zu produzieren, solange sie mit frischen Medien versorgt werden, auf denen sie wachsen können.

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Eine Zelllinie unterscheidet sich von einer normalen Zellkultur, weil die Zellen in einer Zelllinie immortalisiert wurden. Bei der Zellimmortalisierung werden die Zellen in einer Zelllinie so mutiert, dass sie sich ständig teilen und eine bestimmte Wachstumsgrenze nicht erreichen. Zellen in einer primären Zellkultur hingegen werden direkt aus dem Gewebe entnommen und haben eine bestimmte Lebensdauer.

Vorteile einer Zelllinie im Vergleich zur primären Zellkultur:

• Unbegrenzter Vorrat an Zellmaterial für Studien
• Immer die gleiche Reinheit der Zellen, so dass die Ergebnisse reproduzierbar sind
• Kosteneffizient
• Einfach zu pflegen

Warum brauchen wir Zelllinien?

Das Einrichten einer Zelllinie ist in der zell- und molekularbiologischen Forschung eine weit verbreitete Praxis. Diese Zellen können zur Untersuchung einer Vielzahl verschiedener Bereiche des zellulären Stoffwechsels und der Genfunktion sowie zur Herstellung von Impfstoffen, Antikörpern und bestimmten Medikamenten verwendet werden.

Die verschiedenen Zelllinien werden für bestimmte Zwecke eingesetzt. Zum Beispiel werden HeLa-Zelllinien häufig zur Untersuchung von Krebs verwendet, HEK-Zellen (Human Embryonic Kidney) zur Untersuchung der Genexpression und CHO-Zellen (Chinese Hamster Ovarian) für die Gentechnik oder die Synthese bestimmter Produkte.

Was können reportermarkierte Zelllinien bieten?

Reportermarkierte Zelllinien, auch einfach Reporterzelllinien genannt, bieten im Vergleich zu einer normalen Zelllinie verschiedene Anwendungen. Sie können verwendet werden, um die Expression von Proteinen, Transkriptionsfaktoren oder anderen Molekülen sichtbar zu machen und zu verfolgen und möglicherweise in Echtzeit zu verfolgen, wo sie sich in ganzen Zellen befinden. Auf diese Weise können Forscher sicherstellen, dass ihre Zelllinien die normalen Stoffwechselveränderungen, die in natürlichen Geweben auftreten, genau abbilden, und, was noch wichtiger ist, feststellen, welche Gene in einer Zelle aktiv exprimiert werden.

Wie funktionieren reportermarkierte Zelllinien?

Das häufigste Ziel einer Reporterzelllinie besteht darin, die Expression bestimmter Gene oder die Produktion bestimmter Proteine zu messen. Dies geschieht durch die Einführung von Reportergenen in eine Zelllinie.

Als Reportergene können verschiedene Gene verwendet werden, die normalerweise nach dem Ausmaß der messbaren Aktivität ausgewählt werden. Zum Beispiel wird häufig das Gen für Luziferase oder GFP (grünes Fluoreszenzprotein) verwendet, da beide produzierten Proteine ausgelöst werden können, um messbare Fluoreszenz zu erzeugen. Diese Fluoreszenz kann entweder mit einem Luminometer oder einem Spektralphotometer gemessen werden.

Das gewählte Reportergen wird in einen Vektor neben einem spezifischen Genpromotor, der untersucht werden soll, eingefügt, und die verwendete Zelllinie wird dann mit diesem Vektor transfiziert. Wenn der Promotor in der Zelllinie aktiv exprimiert wird, wird das Reportergen exprimiert, was gemessen werden kann.

Wie kann dieses System genutzt werden?

Dieses System basiert hauptsächlich auf der Messung, ob bestimmte Promotoren exprimiert werden, aber es kann auch verwendet werden, um die Aktivität verschiedener biochemischer Pfade zu messen, die nachgeschaltete Signale haben, die mit der Transkription von Genen enden. Die Bestimmung, ob bestimmte Gene exprimiert werden, kann auch Aufschluss darüber geben, ob eine Zelllinie mit einem Virus infiziert wurde, oder auf die Entwicklung von Krebs hindeuten.

Dieses System ist daher sehr nützlich für die Untersuchung verschiedener Krankheiten, da es leicht interpretierbare Ergebnisse darüber liefert, wie verschiedene Gene unter verschiedenen Bedingungen exprimiert werden.

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