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细胞遗传质量检测的重要性

细胞系作为正常或肿瘤组织的模式细胞被广泛应用于科学研究和药物开发,然而很大一部分的细胞系被错误标记或被其它个体、组织、种系来源的细胞所替代 。

细胞系错误鉴定问题已有50年历史,基于国际细胞库的分析数据显示:1984年细胞错误鉴定率为35%1999年为18%,直到最近几年,应用于生物医学领域的细胞系需要鉴定的问题仍然很少有人关注。

细胞系错误鉴定所造成的后果

l   细胞系的损失

l   时间和金钱的损失

l   在公众领域(文献,专利等)提供错误信息

l   造成实验结果不一致或不可重复

l   个人:尴尬;公众:羞辱

细胞系鉴定与STR的关系

    STRShort TandemRepeat,短串联重复序列)基因分型已被ICLACATCC等权威机构作为金标准应用于细胞鉴定 。

    STR基因位点由长度为37个碱基对的短串连重复序列组成, 这些重复序列广泛存在于人类基因组中,可作为高度多态性标记,被称为细胞的DNA指纹。STR 基因座位上的等位基因可通过扩增区域内重复序列的拷贝数的不同来区分,在毛细管电泳分离之后可通过荧光检测来识别。随后通过一定的计算方法,即可根据所得的STR分型结果与细胞STR数据库比对从而推算出样品所属的细胞系或可能的交叉污染的细胞系名称。

      云生物为了进一步提高鉴定的分辨率,除了包含ATCC检测的8STR1个性别决定位点Amelogenin外,另新增了11个高度多态性位点 ,共检测20STR位点。

1. 细胞悬液(细胞数≥106 个)- 提供细胞,请用PBS悬浮细胞离心后,去上清液,将细胞沉淀加冰袋运输  

2. 基因组DNA(≥20μL,浓度≥50ng/μL)-   提供DNA样本时请加冰袋运输;同时请注明DNA含量  




STR分型图谱及检测结果


  •   1.什么是细胞系鉴定?

所谓细胞系鉴定即通过STR(短串联重复)信息所建立细胞系的遗传特性。一旦细胞系的遗传特性被确立,细胞系就应该定期的检测,以防止出现细胞系被误认或交叉污染的情况。

2.为什么要进行细胞系鉴定?

由于细胞系发生交叉污染或身份误认,可以导致实验数据的无效和数据的误导。NIH最近已发出公告,讨论细胞系鉴定的必要性,并且越来越的的期刊要求文章发表前需提供细胞鉴定材料。

3.如何进行细胞系鉴定?

细胞系鉴定目前主要基于Promega GenePrint® 10系统。这种系统可以通过多重PCR结合荧光探针检测技术,对人源7个STR位点以及1个性别决定位点进行检测。下表为这些位点的具体的遗传信息。

4.什么时候需细胞系鉴定?

当建立或获得一个新的细胞系时 在细胞冻存之前,或细胞已连续培养2个月时
在开始系列实验或发表文章之前
细胞系表现不稳定或结果与预期差别较大时
当实验室使用超过一种细胞系时,所有细胞系**先鉴定以排除交叉污染的可能

5.如何提供鉴定样本?

每种细胞需单独收集在1.5ml离心管中,细胞数目在0.5 x 106至1 x 106之间。细胞需要离心沉淀,并且竟可能去除上清培养基,沉淀冰冻保存。细胞样本需保持冰冻状态直到基因组DNA提取完毕。并且在1.5ml管壁外标明细胞数目。

6.如何知道细胞系是否发生交叉污染了?

如果存在细胞系之间发生交叉污染,那么在进行STR位点检测的时候,多个位点会出现两个以上的峰。峰高值表示该等位基因的信号强度,理论上峰值与样本的DNA浓度有直接的关系。因此,存在交叉污染的混合细胞系中,其中一个位点中某些峰会明显高于其他的峰,其中大峰是属于混合细胞系中那个主要细胞系,而小峰则属于那个次要细胞系。值得注意的是,当发生两个或以上细胞混合的时候,检测结果看起来非常像细胞系的“遗传不稳定”——当一个细胞系存在亚群时,尤其是一些癌细胞系,由于遗传不稳定的存在,在一些位点的STR特性会不同。因此经验丰富的分子专家是非常重要的,他能够帮助分析复杂的电泳图谱(STR峰图),从而判断是否由于发生细胞系交叉污染而导致多等位基因情况。上海翼和应用生物,作为老牌的遗传技术服务公司,十年以上基因分型经验,可以帮你解决你的疑惑。

  • 7.如何进行数据库比对?

A.Cell Line Integrated MolecularAuthentication (CLIMA) http://bioinformatics.istge.it/clima/
B.American Type Culture Collection (ATCC)
https://www.atcc.org/CulturesandProducts/CellBiology/STRProfileDatabase/tabid/174/Default.asx
C.Japanese Collection of Research Bioresource (JCRB)http://cellbank.nibio.go.jp/cellbank_e.html
D.German Collection of Microorganisms and Cell Cultures (DSMZ)http://www.dsmz.de/human_and_animal_cell_lines/main.php?contentleft_id=101

8.如何判断细胞系是否正确?

收到细胞系鉴定结果以及STR信息,可以自行和参考数据库进行比对。如果细胞样本的每个STR位点和参考细胞STR位点都能重合匹配,即说明该细胞系正确,反之则说明你的细胞系可能被错误标记,交叉污染或发生遗传不稳定。一般说来,匹配度≥80%即可认为该细胞系正确,匹配度<80%则说明该细胞系的来源需要被怀疑。。
如果细胞系被鉴定出发生交叉污染或错误标记,则需要拿更早代数的细胞进行鉴定,从而找到问题的起源或者直接从可靠的机构购买一株新的细胞系。

9.如果细胞系没有在数据库中比对出结果怎么办?

如果已知数据库中没有找到你的细胞信息,你可以用自己的细胞遗传信息建立自己的遗传特性,以便后期进行自己细胞库的比对。

10.细胞系交叉污染或错误鉴定对研究是否有影响?

答案是肯定的。使用错误的细胞系或者是被污染的细胞系做研究,只会造成时间,金钱和精力的损失,以及造成实验结果的不一致和不可重复。因此如果用被污染或错误的细胞系做研究,在发表文章或做进一步研究时极有可能需要用正确的细胞再重复实验。


2016 Apr 26;6:25153. doi: 10.1038/srep25153.

Endophilin B2 promotes inner mitochondrial membrane degradation by forming heterodimers with Endophilin B1 during mitophagy.

Author information

1
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China.
2
State Key Laboratory of Membrane Biology, Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China.
3
Key Laboratory of Genomic and Precision Medicine, China Gastrointestinal Cancer Research Center, Beijing Institute of Genomics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China.

Abstract

Mitochondrial sequestration by autophagosomes is a key step in mitophagy while the mechanisms mediating this process are not fully understood. It has been reported that Endophilin B1 (EB1) promotes mitochondrial sequestration by binding and shaping membrane. However, the role of EB1 homolog Endophilin B2 (EB2) in mitophagy remains unclear. Here we report that EB2 plays an indispensable role in mitochondria sequestration and inner mitochondrial membrane (IMM) protein degradation during mitophagy. Similar to EB1, EB2 aggregates into foci and then translocates to damaged mitochondria. Loss of either EB2 and/or EB1 significantly enervates the foci translocation to fragmented mitochondria and IMM degradation, and the EB1/EB2 heterodimer formed by EB1/EB2 interaction promotes the above process. We noticed that, it is the dimer domain of EB2 but not that of EB1 mediating the heterodimer formation, manifesting the importance of EB2 in mitophagy. Furthermore, we demonstrate that the EB foci formation is closely regulated by the PINK1-Parkin signaling pathway. From these results, we propose that EB1/EB2 heterodimers may serve as linkers between damaged mitochondria and phagophores during mitophagy.

2016 May 15;76(10):3057-66. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-15-2361. Epub 2016 Mar 24.

Human Helicase RECQL4 Drives Cisplatin Resistance in Gastric Cancer by Activating an AKT-YB1-MDR1 Signaling Pathway.

Author information

1
Key Laboratory of Genomic and Precision Medicine, China Gastrointestinal Cancer Research Center, Beijing Institute of Genomics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
2
Key Laboratory of Genomic and Precision Medicine, China Gastrointestinal Cancer Research Center, Beijing Institute of Genomics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
3
Biological Institute, Hebei Academy of Sciences, Shijiazhuang, China.
4
Department of Medical Oncology, Bethune International Peace Hospital, Shijiazhuang, China.
5
Division of Cancer and Stem Cells, School of Medicine, University of Nottingham, Nottingham University Hospitals, City Hospital Campus, Nottingham, United Kingdom.
6
Gastrointestinal Surgery, National Institute for Health Research Nottingham Digestive Diseases Centre, Biomedical Research Unit, Nottingham University Hospitals and University of Nottingham, Queen's Medical Centre, Nottingham, United Kingdom.
7
REAC/TS, Oak Ridge Associated Universities, Oak Ridge Institute for Science and Education, Oak Ridge, Tennessee.
8
Key Laboratory of Genomic and Precision Medicine, China Gastrointestinal Cancer Research Center, Beijing Institute of Genomics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China. zhaoyongliang@big.ac.cn chizf@big.ac.cn.

Abstract

Elevation of the DNA-unwinding helicase RECQL4, which participates in various DNA repair pathways, has been suggested to contribute to the pathogenicity of various human cancers, including gastric cancer. In this study, we addressed the prognostic and chemotherapeutic significance of RECQL4 in human gastric cancer, which has yet to be determined. We observed significant increases in RECQL4 mRNA or protein in >70% of three independent sets of human gastric cancer specimens examined, relative to normal gastric tissues. Strikingly, high RECQL4 expression in primary tumors correlated well with poor survival and gastric cancer lines with high RECQL4 expression displayed increased resistance to cisplatin treatment. Mechanistic investigations revealed a novel role for RECQL4 in transcriptional regulation of the multidrug resistance gene MDR1, through a physical interaction with the transcription factor YB1. Notably, ectopic expression of RECQL4 in cisplatin-sensitive gastric cancer cells with low endogenous RECQL4 was sufficient to render them resistant to cisplatin, in a manner associated with YB1 elevation and MDR1 activation. Conversely, RECQL4 silencing in cisplatin-resistant gastric cancer cells with high endogenous RECQL4 suppressed YB1 phosphorylation, reduced MDR1 expression, and resensitized cells to cisplatin. In establishing RECQL4 as a critical mediator of cisplatin resistance in gastric cancer cells, our findings provide a therapeutic rationale to target RECQL4 or the downstream AKT-YB1-MDR1 axis to improve gastric cancer treatment. Cancer Res; 76(10); 3057-66.




背景介绍


据统计约30%细胞系被交叉污染或错误辨识 [4-9] ,因使用了交叉污染或错误辨识的细胞而导致研究结论错误、结果不可重复、临床细胞治疗灾难性后果……,这浪费大量时间、精力和金钱。

因此近年NIH、ATCC、Nature和Science等对此多次发出呼吁,要求研究者对细胞进行鉴定 [10-14] ,如2011年美国国家标准学会专门颁布了一份细胞STR鉴定国家标准 [15] ;2014 年12 月、2015 年2 月Science 杂志分别发表文章专题阐述细胞交叉污染和错误辨识严重性;2015年4月Nature通知:Nature旗下杂志将从5月开始要求作者鉴定论文中所用细胞系;2015年6月有报道称一科学家由于用错细胞系,撤销Nature论文……。STR基因分型已被ICLAC、ATCC等权威机构作为金标准应用于细胞鉴定,目前越来越多的杂志要求在投稿时提供细胞STR分型数据。细胞系STR鉴定——及时发现您的细胞是否被交叉污染或错误辨识。
细胞系STR鉴定相关重量级报道

鉴定时间


1、发表文章或申请课题经费前;
2、使用细胞进行临床治疗(试验)前;
3、准备冻存保种或已冻存多年的细胞;
4、一个涉及到细胞试验项目开始/结束时;
5、新得到的细胞或实验室培养5代以上的细胞;
6、细胞系表现不稳定或结果与预期差别较大;
7、异体细胞移植后嵌合情况检查。

期刊


  • Nature;
  • BioTechniques;
  • Cancer Research;
  • Cancer Discovery;
  • Clinical Cancer Research;
  • Molecular Cancer Research;
  • Cancer Prevention Research;
  • International Journal of Cancer;
  • Molecular Cancer Therapeutics;
  • Cell Biochemistry and Biophysics;
  • Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention;
  • In Vitro Cellular & Developmental Biology – Animal;
  • ......
常用的21个STR位点名称:
D5S818
D13S317
D7S820
D16S539
VWA
TH01
TPOX
Amelogenin
(性别位点)
CSF1PO
D3S1358
Penta E
D2S441
D2S1338
Penta D
D10S1248
D19S433
D21S11
D18S51
D6S1043
D8S1179
D12S391
FGA
参考资料