HAP1細胞
HAP1 是常用於生物醫學和遺傳學研究的近單倍體細胞系[1]，跟所有永生的癌細胞系一樣可以無限期分裂，並且幾乎每個染色體都有一個拷貝。HAP1細胞的體積比普通人類細胞小，直徑約11微米。
起源
[編輯]HAP1細胞是衍生自KBM-7細胞系的近單倍體細胞系。最初是在患有慢性粒細胞性白血病（CML）的患者中[2]，發現了除8號染色體和15號染色體外都具有單倍核型的KBM-7細胞[1][3]。它還具有9號染色體和22號染色體的倒易位，從而形成帶有致癌的BCR-ABL融合基因的費城染色體，並且因為易位的性質而沒有丟失任何遺傳物質。
KBM-7細胞經過重新編程後，可以產生粘附細胞系HAP1，該細胞系的8號染色體僅有一個拷貝，然而HAP1保留了尚為二倍性的、附著在19號染色體長臂上的15號染色體的30兆鹼基雜合片段[4]，約為15號染色體總大小的三分之一，故而並非真正的單倍體。在生長、形態學及基因表達上明顯不同於它們的KBM-7親本細胞。HAP1細胞不僅呈現纖維細胞樣形態，並且更加接近單倍體，然而HAPl細胞對於維持它們的近單倍體核型不如KBM-7細胞穩定，更加容易自發轉變成二倍體狀態。
由於是近單倍體核型，所以已經丟失抑癌基因，但是目前仍然不知道是哪種機制引致染色體的減少[5]。它們可以具有少於40條染色體，並且繼續作為腫瘤細胞發揮其作用，寶際上很少遇到少於30個染色體、並且接近單倍體的白血病細胞[6]。
特徴
[編輯]HAP1細胞是癌症細胞，而這些細胞的主要特徵是不受抑制的生長[7] 。隨著有絲分裂的速率增加，核紡錘體中會出現缺陷，導致非典型染色體的出現。HAP1細胞中發現的染色體不規則，故而在形態上也不同於健康細胞，具有不規則的形狀和大小。它們具有巨大的細胞核、突出的核仁及非典型著色的細胞質。核糖體和信使核糖核酸在細胞質中積累，有膜胞器的形狀、大小和功能也會發生變化，有些細胞器變得比正常更大、更小或不存在[7]。HAP1細胞衍生自白血病細胞，而白血病細胞從骨髓中突變的髓樣細胞發育而來。健康的骨髓細胞可產生紅細胞、血小板和白血球（淋巴細胞除外）。為了使CML發育而形成BCR-ABL融合基因，將髓樣細胞轉變為CML細胞。
科研用途
[編輯]HAP1細胞因具有單倍體特性而在生物醫學研究和基因實驗中非常有用[6]。要對二倍體細胞進行研究時，因要考慮到隱性突變的可能性而很難從表型上篩選出突變。 每個基因有兩個副本，未突變的基因通常會掩蓋着突變；然而在單倍體細胞中，每個基因只有一個拷貝，因此突變的表型會立即暴露出來[5]。 在單倍體細胞發展之前，許多研究僅限於微生物和其他簡單的細胞。自從單倍體細胞被發現後，科學家可將在體外培養的HAP1細胞作為可靠的篩選工具[5]。HAP1細胞目前已用於創建真正的單倍體人類細胞系。研究人員使用CRISPR/Cas9系統，並且通過核酸內切酶Cas9靶向15號染色體中仍然是二倍性的片段的任一末端。實驗人員能夠培養出第一個真正的單倍體人類細胞系，該細胞系被稱為eHAP或HAP2，每個細胞均只包含23條染色體的單個拷貝[4]。
參考資料
[編輯]- ^ 1.0 1.1 Kotecki, M; Reddy, PS; Cochran, BH. Isolation and characterization of a near-haploid human cell line.. Experimental cell research. 1999-11-01, 252 (2): 273–80 [2019-12-01]. PMID 10527618. doi:10.1006/excr.1999.4656.
- ^ Andersson, BS; Beran, M; Pathak, S; Goodacre, A; Barlogie, B; McCredie, KB. Ph-positive chronic myeloid leukemia with near-haploid conversion in vivo and establishment of a continuously growing cell line with similar cytogenetic pattern.. Cancer genetics and cytogenetics. 1987-02, 24 (2): 335–43 [2019-12-01]. PMID 3466682. doi:10.1016/0165-4608(87)90116-6.
- ^ Carette, JE; Guimaraes, CP; Varadarajan, M; Park, AS; Wuethrich, I; Godarova, A; Kotecki, M; Cochran, BH; Spooner, E; Ploegh, HL; Brummelkamp, TR. Haploid genetic screens in human cells identify host factors used by pathogens.. Science (New York, N.Y.). 2009-11-27, 326 (5957): 1231–5 [2019-12-01]. PMID 19965467. doi:10.1126/science.1178955. （原始內容存檔於2013-12-22）.
- ^ 4.0 4.1 Essletzbichler, P; Konopka, T; Santoro, F; Chen, D; Gapp, BV; Kralovics, R; Brummelkamp, TR; Nijman, SM; Bürckstümmer, T. Megabase-scale deletion using CRISPR/Cas9 to generate a fully haploid human cell line.. Genome research. 2014-12, 24 (12): 2059–65 [2019-12-01]. PMID 25373145. doi:10.1101/gr.177220.114.
- ^ 5.0 5.1 5.2 Wutz, A. Haploid animal cells.. Development (Cambridge, England). 2014-04, 141 (7): 1423–6 [2019-12-02]. PMID 24644259. doi:10.1242/dev.102202.
- ^ 6.0 6.1 Oshimura, Mitsuo; Freeman, Arnold I.; Sandberg, Avery A. Chromosomes and causation of human cancer and leukemia. XXIII. Near-haploidy in acute leukemia. Cancer. 1977-09-01, 40 (3): 1143–1148. ISSN 1097-0142. doi:10.1002/1097-0142(197709)40:3<1143::aid-cncr2820400325>3.0.co;2-4 （英語）.
- ^ 7.0 7.1 Baba, Alecsandru Ioan; Câtoi, Cornel. TUMOR CELL MORPHOLOGY. The Publishing House of the Romanian Academy. 2007-01-01 [2019-12-02]. （原始內容存檔於2020-01-10） （英語）.