HEK 293細(xì)胞系，又稱hek293、hek293、293細(xì)胞，是1973年產(chǎn)生的人胚腎293細(xì)胞。顧名思義，它們是一種典型的細(xì)胞系，起源于人體胚胎腎細(xì)胞。最初，這些細(xì)胞是從健康流產(chǎn)的胎兒中合法提取的。多年來，HEK 293細(xì)胞系被認(rèn)為是由成纖維細(xì)胞或上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生的。盡管這些物質(zhì)在腎臟中很豐富，但最初的腺病毒轉(zhuǎn)化效率很低。因此，研究人員開始懷疑產(chǎn)生HEK 293細(xì)胞系的細(xì)胞是否異常。隨后，我們進(jìn)行了一系列的實驗來分析細(xì)胞的基因組和轉(zhuǎn)錄體。結(jié)果表明，HEK 293與腎上腺細(xì)胞的hek293模式相似，具有多種神經(jīng)元特性。因此，HEK 293細(xì)胞被認(rèn)為是腎上腺細(xì)胞的體外模型，而不是典型的腎細(xì)胞。

從細(xì)胞結(jié)構(gòu)上看，HEK 293細(xì)胞是亞三倍體，僅含有人類單倍體配子染色體數(shù)的1/3。此外，這些胚胎腎細(xì)胞在組織培養(yǎng)中生長。到目前為止，HEK 293細(xì)胞已在細(xì)胞研究中廣泛應(yīng)用多年。它們的生長相對可靠，更有可能進(jìn)行轉(zhuǎn)染。

HEK 293細(xì)胞在培養(yǎng)過程中可以直接生長和定向生長。在基因表達(dá)中，它們通常被用作宿主。此外，該細(xì)胞系由于其可通過磷酸鈣法等多種技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)染而得到廣泛應(yīng)用，其轉(zhuǎn)染效率接近100%。

HEK 293細(xì)胞系的應(yīng)用：

HEK 293細(xì)胞系可用于多種研究。例如，它可用于研究藥物對鈉通道的影響、可確定的RNA干擾系統(tǒng)和蛋白質(zhì)中的核輸出信號等。

更具體地說，HEK 293細(xì)胞被用于腺病毒載體的繁殖。利用病毒進(jìn)化目標(biāo)基因并將其轉(zhuǎn)移到細(xì)胞中是一種有效的方法。然而，由于病毒作為病原體的特性，它們也會帶來風(fēng)險。因此，為了繁殖這種病毒載體，需要一種能夠表達(dá)缺失基因的細(xì)胞系。由于HEK 293細(xì)胞含有許多腺病毒基因，因此利用它們來傳播這些基因所在的腺病毒載體是非常理想的。E1，E2）已被刪除。

CRISPR/Cas介導(dǎo)的HEK293細(xì)胞四重基因敲除提高蛋白和病毒產(chǎn)量

CRISPR/Cas9利用gRNA識別靶序列，引導(dǎo)Cas9內(nèi)切酶切斷PAM上游，導(dǎo)致靶位點DNA雙鏈斷裂。為了修復(fù)DSB，細(xì)胞使用自己的DNA修復(fù)機(jī)制，通過同源定向修復(fù)（HDR）或非同源末端連接（NHEJ）來添加、刪除或替換DNA序列片段。

研究人員利用CRISPR/Cas技術(shù)敲除了4個促凋亡基因（Caspase3、Caspase6、Caspase7和AIF1），成功地在HEK293細(xì)胞中產(chǎn)生了抗凋亡細(xì)胞系。細(xì)胞凋亡在病理生理學(xué)中起著重要作用。然而，從生物制藥的角度來看，病毒包裝或蛋白質(zhì)表達(dá)過程中宿主細(xì)胞的主動凋亡是不可取的，因為它降低了病毒或蛋白質(zhì)的生產(chǎn)效率。與野生型細(xì)胞相比，編輯后的細(xì)胞株具有更高的促凋亡蛋白表達(dá)水平，攜帶這些蛋白的病毒的包裝效率也更高。這種基因編輯細(xì)胞不僅產(chǎn)生了抗凋亡細(xì)胞系，可以用來產(chǎn)生凋亡誘導(dǎo)蛋白或表達(dá)這些蛋白的病毒，而且還為構(gòu)建其他抗凋亡細(xì)胞系提供了方法。

基于HEK293的穩(wěn)定表達(dá)重組促紅細(xì)胞生成素的人表達(dá)系統(tǒng)

HEK293細(xì)胞不僅具有生成人糖基化譜和建立調(diào)控記錄的能力，而且具有多種優(yōu)勢，是一種特別有吸引力的重組蛋白表達(dá)系統(tǒng)。首先，它在谷氨酸上羧基化，在酪氨酸上硫酸化。第二，操作簡單，通過瞬時基因表達(dá)可以快速產(chǎn)生重組蛋白。第三，可用于穩(wěn)定的重組蛋白生產(chǎn)。一些研究人員利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)產(chǎn)生GLUL-KO-HEK293細(xì)胞系，對GLUL基因組位點進(jìn)行靶向測序，產(chǎn)生產(chǎn)生產(chǎn)生EPO的HEK293細(xì)胞，并發(fā)現(xiàn)重組促紅細(xì)胞生成素在人體內(nèi)穩(wěn)定表達(dá)的機(jī)制。

CRISPR/Cas9基因敲除HEK293細(xì)胞系的策略

源井生物根據(jù)客戶需求，結(jié)合靶基因的情況進(jìn)行敲除方案設(shè)計。

方案1

小片段敲除方案，gRNA設(shè)在外顯子2兩端的內(nèi)含子中，敲除外顯子編碼堿基數(shù)為非3倍數(shù)，敲除后可造成移碼。

方案2

移碼敲除方案，gRNA設(shè)在外顯子上，缺失的堿基數(shù)為非3倍數(shù)，敲除后可發(fā)生移碼突變。

方案3

大片段敲除方案，將整個基因的編碼序列敲除，達(dá)到大片段敲除的效果。

服務(wù)流程及質(zhì)量控制:

Refrence:

hin, C.L., Goh, J.B., Srinivasan, H. et al. A human expression system based on HEK293 for the stable production of recombinant erythropoietin. Sci Rep 9, 16768 (2019).

Z. Dong, Z. Hu, Q. Qin, F. Dong, L. Huang, J. Long, P. Chen, C. Lu and M. Pan, CRISPR/Cas9‐mediated disruption of the immediate early‐0 and 2 as a therapeutic approach to Bombyx mori nucleopolyhedrovirus in transgenic silkworm, Insect Molecular Biology, 28, 1, (112-122), (2018).

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