Аутотрансформация клеток млекопитающих
Представлены результаты экспериментов по доказательству переноса генетического материала между клетками млекопитающих, подтвердившие наличие такого переноса с экспрессией маркерных генов в клетках-реципиентах. Процесс проходил в обычных физиологических условиях без каких бы то ни было посторонних в...
Saved in:
| Published in: | Біополімери і клітина |
|---|---|
| Date: | 2005 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2005
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155231 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Аутотрансформация клеток млекопитающих / В.А. Кордюм, С.П. Шпилевая, Т.А. Рубан, Е.М. Сухорада, В.И. Андриенко // Біополімери і клітина. — 2005. — Т. 21, № 2. — С. 140-144. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-155231 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Кордюм, В.А. Шпилевая, С.П. Рубан, Т.А. Сухорада, Е.М. Андриенко, В.И. 2019-06-16T12:12:29Z 2019-06-16T12:12:29Z 2005 Аутотрансформация клеток млекопитающих / В.А. Кордюм, С.П. Шпилевая, Т.А. Рубан, Е.М. Сухорада, В.И. Андриенко // Біополімери і клітина. — 2005. — Т. 21, № 2. — С. 140-144. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0006E4 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155231 87.086.8 Представлены результаты экспериментов по доказательству переноса генетического материала между клетками млекопитающих, подтвердившие наличие такого переноса с экспрессией маркерных генов в клетках-реципиентах. Процесс проходил в обычных физиологических условиях без каких бы то ни было посторонних воздействий. Такой характер переноса позволяет считать его нормальным процессом, а обмен генетическим материалом между клетками млекопитающих — одной из составляющих межклеточных взаимодействий. Представлено результати експериментів з доказу переносу генетичного матераілу між клітинами ссавців, які підтвердили наявність такого переносу з експресією маркерних генів у клітинах-реціпієнтах. Процесе проходив за звичайних фізіологічних умов без будь-яких сторонніх впливів. Такий характер переносу дозволяє вважати його нормальним процесом, а обмін генетичним матеріалом між клітинами ссавців — однією зі складових міжклітинних взаємодій. The experiments to prove genetic material transfer between mammalian cells have been planned and performed. They show the existence of such transfer with subsequent expression of the marker genes in the recipient cells. The transfer takes place in physiological conditions without any outside influence. This gives the possibility to consider such transfer as a normal process, and the exchange of genetic material between mammalian cells as one of the components of the intercellular interactions. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Біополімери і клітина Клітинна біологія Аутотрансформация клеток млекопитающих Автотрансформація клітин ссавців Autotransformation of mammalian cells Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Аутотрансформация клеток млекопитающих |
| spellingShingle |
Аутотрансформация клеток млекопитающих Кордюм, В.А. Шпилевая, С.П. Рубан, Т.А. Сухорада, Е.М. Андриенко, В.И. Клітинна біологія |
| title_short |
Аутотрансформация клеток млекопитающих |
| title_full |
Аутотрансформация клеток млекопитающих |
| title_fullStr |
Аутотрансформация клеток млекопитающих |
| title_full_unstemmed |
Аутотрансформация клеток млекопитающих |
| title_sort |
аутотрансформация клеток млекопитающих |
| author |
Кордюм, В.А. Шпилевая, С.П. Рубан, Т.А. Сухорада, Е.М. Андриенко, В.И. |
| author_facet |
Кордюм, В.А. Шпилевая, С.П. Рубан, Т.А. Сухорада, Е.М. Андриенко, В.И. |
| topic |
Клітинна біологія |
| topic_facet |
Клітинна біологія |
| publishDate |
2005 |
| language |
Russian |
| container_title |
Біополімери і клітина |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Автотрансформація клітин ссавців Autotransformation of mammalian cells |
| description |
Представлены результаты экспериментов по доказательству переноса генетического материала между клетками млекопитающих, подтвердившие наличие такого переноса с экспрессией маркерных генов в клетках-реципиентах. Процесс проходил в обычных физиологических условиях без каких бы то ни было посторонних воздействий. Такой характер переноса позволяет считать его нормальным процессом, а обмен генетическим материалом между клетками млекопитающих — одной из составляющих межклеточных взаимодействий.
Представлено результати експериментів з доказу переносу генетичного матераілу між клітинами ссавців, які підтвердили наявність такого переносу з експресією маркерних генів у клітинах-реціпієнтах. Процесе проходив за звичайних фізіологічних умов без будь-яких сторонніх впливів. Такий характер переносу дозволяє вважати його нормальним процесом, а обмін генетичним матеріалом між клітинами ссавців — однією зі складових міжклітинних взаємодій.
The experiments to prove genetic material transfer between mammalian cells have been planned and performed. They show the existence of such transfer with subsequent expression of the marker genes in the recipient cells. The transfer takes place in physiological conditions without any outside influence. This gives the possibility to consider such transfer as a normal process, and the exchange of genetic material between mammalian cells as one of the components of the intercellular interactions.
|
| issn |
0233-7657 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155231 |
| citation_txt |
Аутотрансформация клеток млекопитающих / В.А. Кордюм, С.П. Шпилевая, Т.А. Рубан, Е.М. Сухорада, В.И. Андриенко // Біополімери і клітина. — 2005. — Т. 21, № 2. — С. 140-144. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT kordûmva autotransformaciâkletokmlekopitaûŝih AT špilevaâsp autotransformaciâkletokmlekopitaûŝih AT rubanta autotransformaciâkletokmlekopitaûŝih AT suhoradaem autotransformaciâkletokmlekopitaûŝih AT andrienkovi autotransformaciâkletokmlekopitaûŝih AT kordûmva avtotransformacíâklítinssavcív AT špilevaâsp avtotransformacíâklítinssavcív AT rubanta avtotransformacíâklítinssavcív AT suhoradaem avtotransformacíâklítinssavcív AT andrienkovi avtotransformacíâklítinssavcív AT kordûmva autotransformationofmammaliancells AT špilevaâsp autotransformationofmammaliancells AT rubanta autotransformationofmammaliancells AT suhoradaem autotransformationofmammaliancells AT andrienkovi autotransformationofmammaliancells |
| first_indexed |
2025-11-24T16:49:07Z |
| last_indexed |
2025-11-24T16:49:07Z |
| _version_ |
1850486952691761152 |
| fulltext |
ISSN 0233-7657. Біополімери і клітина. 2005. Т. 21. № 1
К Л І Т И Н Н А БІОЛОГІЯ
Аутотрансформация клеток млекопитающих
В. А. Кордюм, С. П. Шпилевая, Т. А. Рубан, Е. М. Сухорада, В. И. Андриенко
Институт молекулярной биологии и генетики HAH Украины
Ул. Академика Заболотного, 150, Киев, 03143, Украина
Представлены результаты экспериментов по доказательству переноса генетического материала
между клетками млекопитающих, подтвердившие наличие такого переноса с экспрессией маркер
ных генов в клетках-реципиентах. Процесс проходил в обычных физиологических условиях без
каких бы то ни было посторонних воздействий. Такой характер переноса позволяет считать его
нормальным процессом, а обмен генетическим материалом между клетками млекопитающих —
одной из составляющих межклеточных взаимодействий
Ключевые слова: спонтанная трансформация, клетки млекопитающих, перенос ДНК, маркиро
ванные линии.
В клеточных сообществах всех уровней — от куль
тур клеток до организма — практически всегда при
использовании адекватных методов исследований
тестируется различная по размерам внеклеточная
ДНК [ 1 , 2 ] .
Ее количество, определяемое разными автора
ми, колеблется в очень широких пределах [3, 7] .
Происхождение этой ДНК может быть разное — от
остатков погибших клеток до вновь синтезируемой
и прижизненно выводимой из нормальных жизне
способных клеток [1, 8] .
Такая внеклеточная ДНК, по крайней мере
частично, поглощается клетками, не относящимися
к «мусорщикам» (к которым принадлежат специа
лизированные клетки, например, макрофаги, одной
из функций которых является очистка организма
от циркулирующих в нем ненужных продуктов)
[ 9 - 1 3 ] .
Поглощение клетками внеклеточной ДНК мо
жет осуществляться разными путями, в том числе
и по специализированному рецептор-опосредован
ному механизму [14]. Способность клеток погло
щать ДНК (без носителей) детально анализировали
в некоторых работах в связи с проблемой генной
© В- А. КОРДЮМ, С П. ШПИЛЕВАЯ, Т. А. РУБАН,
Е. М. СУХОРАДА, В. И. АНДРИЕНКО, 2005
вакцинации. Было показано, что «голая» ДНК
эффективно поглощается многими клетками орга
низма [15—21]. Наконец, в сообщениях разных
авторов убедительно доказано, что внеклеточная
ДНК (как апоптического, так и прижизненного
выделения) после поглощения ее нормальными
клетками разного происхождения и в культуре, и в
организме способна включаться в геном реципиен
та и функционировать в нем [8, 22].
Особо следует подчеркнуть, что во всех подо
бных работах исследовали естественные процессы,
а не искусственную трансформацию (при которой
вводимая извне ДНК находится на различных но
сителях — поликатионах, отрицательно заряжен
ных липосомах, «одетая» в капсиды вирусных бел
ков и т. д.). Фактически, сегодня выделение ДНК
из клеток, ее циркуляция во внеклеточном про
странстве (как в культурах, так и в интактных
организмах), поглощение клетками, интернализа-
ция и функционирование не вызывают ни возраже
ний, ни сомнений. Однако уровень такого функ
ционирования и смысл самой циркуляции (как
естественного процесса) остаются непонятными.
Для выяснения этого нами проделаны серии экспе
риментов, первая из которых и является содержа
нием настоящей публикации.
140
АУТОТРАНСФОРМАЦИЯ КЛЕТОК МЛЕКОПИТАЮЩИХ
Материалы и методы. Клетки. В работе ис
пользовали две линии клеток (СНО-К1 и L-M),
полученные из Российской коллекции клеточных
культур Института цитологии РАН (Санкт-Петер
бург).
Л и н и я СНО-К1 (клон линии СНО, выделен
ный из яичников китайского хомячка). Клетки
этой линии являются эпителиеподобными и суб-
стратзависимыми. Нами получена сублиния с гено
типом СНО-К1, pro", neo R, gfp+. Указанным клет
кам присущи такие свойства: они ауксотрофны по
пролину, устойчивы к антибиотику G-418, облада
ют флуоресценцией в зеленой части спектра. Рас
тут на питательной среде, состоящей из 90 %
среды FIO («Sigma», США) и 10 % эмбриональной
телячьей сыворотки («Вектор», Украина).
Л и н и я L-M (ТК", APRT") (штамм линии
NTCT L929, полученной из соединительной ткани
мышей линии СЗН), дефектна по тимидинкиназе и
аденинфосфорибозилтрансферазе, а также устой
чива к 5-бромдезоксиуридину и 8-азааденину.
Клетки фибробластоподобные, культивируются в
ростовой среде ДМЕМ («Sigma») с 10 % эмбрио
нальной телячьей сыворотки («Вектор»).
К питательным средам для обеих линий добав
ляли 100 ЕД/мл пенициллина и 100 мг/мл стреп
томицина. При пересеве клетки снимали с поверх
ности стекла или пластика 0,25 %-м раствором
трипсина и 0,02 %-м раствором Версена в соотно
шении 1:1.
Клетки культивировали при температуре 37 °С
в атмосфере, содержащей 5 % С0 2 .
Эмбриональные клетки получали из печени
16—17-дневных эмбрионов мыши линии ICR по
разработанной нами методике.
Результаты и обсуждение. Исходным постула
том, закладываемым в идеологию экспериментов,
служило предположение о том, что циркуляция
ДНК (как в культуре клеток, так и в организме)
является проявлением постоянно (и нормально)
идущего обмена генетическим материалом [22].
Сам же такой обмен может происходить по различ
ным каналам, из которых выделение ДНК из
клеток и ее поглощение извне являются лишь
одним из таких механизмов (возможно, даже дале
ко не самым эффективным). Поэтому основопола
гающей особенностью данного процесса должно
быть максимально естественное взаимодействие
клеток, а не искусственно организуемая трансфор
мация с использованием воздействий (электропора-
ция, хлоркальциевый преципитат, поликатионы и
катионные липиды и т. д.), нарушающих нормаль
ное состояние и мембран, и клеточных взаимодей
ствий, и внутриклеточных процессов. Для экспери
ментальной проверки настоящего предположения
была сконструирована специальная система из двух
разноклеточных партнеров. В качестве одного из
них использовали особо маркированную сублинию,
прототипом которой явилась линия СНО-К1.
Особенность маркировки состояла в сочетании
селективных и визуальных маркеров. Получение
такой линии и ее свойства описаны в нашей преды
дущей работе [21 ].
В первой серии экспериментов применяли
лишь часть введенных маркеров. Для подтвержде
ния того, что результаты не являются следствием
особых свойств СНО-К1, использовали также мар
кированную линию L-M (исходные линии L-M и
СНО-К1 получены из Российской коллекции кле
точных культур).
Вторым партнером были клетки печени 16—
17-дневных эмбрионов мыши линии ICR. Основа
нием для выбора именно этих клеток послужил
очень высокий уровень в них всех процессов мета
болизма.
Сублиния СНО-К1 имела генотип СНО pro",
neoR, gfp+ (по выбранным маркерам). Соответствен
но культура не росла на среде без пролина, была
устойчива к G-418 и флуоресцировала зеленым
светом в области 525 нм при облучении сине-голу
бым светом с длиной волны 470 нм.
Генотип (по тем же маркерам) клеток эмбрио
нальной печени мыши был соответственно рго+,
neo s, gfp". Они могли расти без свободного пролина,
были чувствительны к G-418 и не обладали зеле
ной флуоресценцией
Теоретически возможными являются различ
ные сочетания маркеров при их переносах с после
дующим получением и селекцией трансформантов.
Для четкости результатов в данной серии экспери
ментов мы остановились на самой очевидной ком
бинации у ожидаемых трасформантов, а именно —
pro+, neoR, gfp+. Ни клетки эмбриональной печени,
ни клетки сублинии СНО-К1 не могли расти на
среде без пролина в присутствии G-418 и люминес-
цировать. Такой рост ожидался только у клеток, в
которых имелись маркеры от обоих партнеров.
Принципиальная схема постановки одного из таких
опытов представлена на рис. 1, а на рис. 2 визуа
лизированы результаты вариантов такого опыта.
141
Рис. 2. Визуализированные результаты одного из опытов по межклеточному переносу генетической информации
Эмбриональные клетки печени мыши наслаи
вали на монослой клеток СНО-К1, pro", neoR, gfp+
или L-M (ТК~, APRT~) через 24—48 ч после посева
их на чашки Петри. Время контакта клеток состав
ляло 1 ч. Затем неприкрепившиеся эмбриональные
клетки смывали питательной средой без сыворотки,
а оставшиеся — заливали средой для роста.
Через 24 ч эти клетки рассевали на различные
селективные среды. После образования колоний
часть их окрашивали метиленовым синим (2 %-й
водный раствор) и производили учет. А часть
колоний просматривали в люминесцентном микро
скопе для выявления флуоресценции клеток в зе
леной части спектра (длина волны 525 нм) при
облучении сине-голубым светом с длиной волны
470 нм.
Принципиальной особенностью результатов
всех независимых экспериментов таких опытов (в
общей сложности их проведено более 10) являлась
исключительно высокая эффективность переноса
маркеров. Она многократно превосходит таковую в
обычных опытах по искусственной трансформации
экзогенной ДНК и колеблется в разных независи
мых экспериментах на уровне нескольких десятков
процентов от количества жизнеспособных клеток
СНО-К1. Данные одного из таких экспериментов
приведены в таблице. Результат опыта зависел от
полноценного состояния клеток. Если же само сме-
142
АУТОТРАНСФОРМАЦИЯ КЛЕТОК МЛЕКОПИТАЮЩИХ
шивание партнеров происходило в присутствии G-
418 на среде без пролина (т. е. в условиях, отрица
тельно влияющих на обоих партнеров, в момент,
когда отсутствовал даже контакт клеток) эффекта
не было. Действие переноса маркеров носило ста
бильный (а не транзиторный) характер. При по
вторных рассевах нескольких произвольно вырос
ших колоний на среде с G-418 без пролина все они
давали в последующих пассажах полноценный
рост. Такова феноменология. Что касается меха
низмов данного процесса и его особенностей, то это
требует дополнительных исследований, составляю
щих предмет последующих серий экспериментов.
К A, Kordium, S. P. Shpilevaya, Т. A Ruban, О. М. Sukhorada,
V. I. Andriyenko
Autotransformation of mammalian cells
Summary
The experiments to prove genetic material transfer between mam
malian cells have been planned and performed. They show the
existence of such transfer with subsequent expression of the marker
genes in the recipient cells. The transfer takes place in physiological
conditions without any outside influence. This gives the possibility
to consider such transfer as a normal process, and the exchange of
genetic material between mammalian cells as one of the components
of the intercellular interactions.
Key words: spontaneous transformation, mammalian cells, trans
fer of DNA, marked lines
В. А. Кордюм, С. П. Шпильова, Т. А. Рубан, О. М. Сухорада,
В. І. Андріеенко
Автотрансформація клітин ссавців
Резюме
Представлено результати експериментів з доказу переносу
генетичного матераілу між клітинами ссавців, які підтвер
дили наявність такого переносу з експресією маркерних генів
у клітинах-реціпієнтах. Процесе проходив за звичайних фізіо
логічних умов без будь-яких сторонніх впливів. Такий харак
тер переносу дозволяє вважати його нормальним процесом, а
обмін генетичним матеріалом між клітинами ссавців — од
нією зі складових міжклітинних взаємодій.
Ключові слова: спонтанна трансформація, клітини ссавців,
перенос ДНК, марковані лінії.
ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ
1. Липская Л., Житкович А., Васюхин В., Цветков А.,
Сальников К. Участие эндонуклеазы в образовании экстра-
хромосомальной ДНК и возможные механизмы возникно
вения амплификации генов / / Цитология.—1993.—35,
№ 1.—С. 70—78
2. Anker P., Stroun М., Maurice P. A. Spontaneous release of
DNA by human blood lymphocytes shown in vitro system / /
Cancer Res.—1975.—35.—P. 2375—2382.
3. Stroun M., Anker P., Maurice P. A., Gahan P. B. Circulating
nucleic acids in higher organisms / / Int. Rev. Cytol.—1977.—
51.—P. 1—48.
4. Stroun M., Anker P., Lyantey J., Lederrey C, Maurice P. A.
Isolation and characterization of DNA from the plasma of
cancer patients / / Eur. J. Cancer Clin. Oncol.—1987.—23.—
P. 707—712.
5. Федоров H. А., Янева К. С. Экскреция ДНК лимфоцитами
человека / / Успехи соврем, биологии.—1982.—93, № 2.—
С. 171—182.
6. Казаков В. И., Божков В. М., Линде В. А, Репина М. А.,
Михайлов В. М. Внеклеточная ДНК в крови беременных
женщин / / Цитология.—1995.—37, № 3.—С. 232—236.
7. Владимиров В. Г., Шерлина С. С. Влияние различающихся
по своей природе экстремальных факторов на распреде
ление повторяющихся последовательностей во внеклеточ
ной ДНК / / Радиационная биология. Радиоэкология.—
2002.—42, № 6.—С. 754—758.
8. Bergsmedh A., Szeles A., Henriksson М., Bratt A., Folkman
М. /., Spetz A.-L., Holmgren L, Horizontal transfer of
oncogenes by uptake of apoptotic bodies / / Proc. Nat. Acad.
Sci. USA.—2001.—98, N 11.—P. 6407—6411.
9. Bennett R. M., Gabor G. Т., Merritt M. M. DNA binding to
human leucocytes / / J. Clin. Invest.—1985.—76, N 12.—
P. 2182—2190.
10. Woodruff E., Abdalla R., Daniel M. Hepatic binding of DNA
is mediated by a receptor on nonparenchymal cells / / Amer. J.
Pathol.—1988.—133.—P. 54—60.
11. Loke S. L., Stein C. A., Zhang X. H., Mori K, Nakanishi M.,
Subasinghe C, Cohen J. S., Neckers L. M. Characterization of
oligonucleotide transport into living cells / / Proc. Nat. Acad.
Sci. USA.—1989.—86.—P. 3474—3478.
12. Takagi Т., Hashiguchi M., Mahato R. J., Takuda H., Takaku-
ra Y. Involvement of specific mechanism in plasmid DNA
uptake by mouse peritoneal macrophages / / Biochem. and
Biophys. Res. Communs.—1998.—245.—P. 729—733.
13. Al-Mousa S., Nicholls P. J. Gumbleton M. Evidence for the
role of caveolae in gene delivery / / J . Pharm. and Phar
macol— 1999,—51,—P. 178—183.
14. Siess D., Vedder С. T, Merkens L., Tanaka Т., Freed A.,
McCay S., Heinrich M., Deffebach M., Bennett R., Hereneider
143
КОРДЮМ В. А. И ДР.
S. A human gene coding for a membrane-associated nucleic
acid-binding protein / / J. Biol. Chem.—2000.—275, N 4 3 . —
P. 33655—33662.
15. Li X., Sambhara S., Li C. X., Ewasyshyn M., Parrington M.,
Caterini J., James O., Cates G, Du R.-P., Klein M. Protection
against respiratory syncytial virus infection by DNA immuniza
tion / / J. Exp. Med.—1998.—188, N 4 .—P. 681—688.
16. Triyatni M., Jilbert A. T., Qiao, Miller D. S., Burrell C. J.
Protective efficacy of DNA vaccines against duck hepatitis B
virus infection / / J. Virol .—1998.—72, N 1.—P. 84—94.
17. Tiollais P., Michel M.-L La vaccination génétique. Perspec
tives pour la prevention et le traitement de l'hépatite B / / C.
r. Acad. Sci. Ser. 3 .—1999 .—322 , N 11.—P. 979—981.
18. Weiner D. B., Kennedy R. C. Genetic vaccines: Vaccines
crafted from genetic material might one day prevent AIDS,
malaria and other devastating infections that defy current
immunization technologies. They may even help treat cancers
/ / Sci. Amer.—1999.—281, N 1.—P. 34—41 .
19. Gurunathan S., Klinman D. M., Seder R. A. DNA vaccines:
Immunology, application, and optimization / / Annu. Rev.
Immunol.—2000.—18.—P. 927—974 .
20. Ishii К J., Suzuki K, Coban C, Takeshita F., Itoh Y.,
Matoba #., Kohn L. D., Klinman D. M. Genomic DNA
released by dying cells induced the maturation of APCsl '2 / /
J. Immunol.—2001.—167.—P. 2602—2607.
21. Кордюм В. А., Топорова E. К., Оку нее О. В., Похоленко
Я. А., Сухорада Е. М., Рубан Т. А., Андриенко В. И.,
Иродов Д. М. Новая множественно маркированная линия
клеток — производная от СНО-К1 / / Біополімери і клі
тина.—2003.—19, № 3 .—С. 252—256 .
22. Кордюм В. А. Наша «шагреневая кожа» — это наша проб
лема. Нам ее и решать. 3. Недостающее звено / / Биопо-
лімери і клітина.—2003.—19, № 6 .—С. 473—492.
УДК 87.086.8
Надійшла до редакції 09.03.04
144
|