Cambios en la Agregación Celular en Cultivo en Suspensión Tras la Eliminación de Miembros de la Familia de Genes GAUT
Autores: Frankevich, Tatyana A.; Permyakova, Natalya V.; Sidorchuk, Yury V.; Deineko, Elena V.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Células vegetales
Cultivos celulares en suspensión
Adhesión intercelular
Mutaciones
Gen GAUT8
Síntesis de pectina
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Las células vegetales, particularmente los cultivos celulares en suspensión, representan una plataforma prometedora para la biosíntesis de proteínas biofarmacéuticas. Sin embargo, una de las limitaciones de este sistema es la tendencia de las células a formar agregados de tamaños variables, lo que puede restringir su productividad en términos de acumulación de proteínas recombinantes. La causa principal de tal agregación está probablemente relacionada con la adhesión intercelular, que es característica de las células vegetales cultivadas in vitro. Para evaluar el potencial de reducción de la adhesión intercelular en cultivos celulares vegetales in vitro, obtuvimos dos líneas celulares que portan mutaciones en los genes GAUT7 y GAUT8, que están involucrados en la biosíntesis de la pectina de la pared celular. El mutante fue generado mediante la técnica de knockout CRISPR/Cas9 del gen objetivo en una línea transgénica que porta el gen GAUT8. La línea celular mutante GAUT8 se derivó del mutante Quasimodo1-1. Presentamos un análisis comparativo de estas dos líneas celulares cultivadas in vitro en términos de su comportamiento de agregación. El mutante resultante con un knockout en el gen GAUT7 tuvo un fenotipo de cultivo celular alterado. El cultivo en suspensión GAUT7 se caracterizó por una coloración más oscura, un aumento en el número de grandes agregados del 18% y una disminución en el nivel de pectinas, y la acumulación de la proteína recombinante GFP en el cultivo GAUT7 disminuyó significativamente en un 10.4%. El cultivo Qua1-1 mostró los resultados opuestos: una disminución del 20% en el número de grandes agregados, un alto aumento en la biomasa y un aumento en el nivel de pectinas en comparación con el control y GAUT7. Así, hemos demostrado que una violación de la síntesis de pectina conduce a diferentes resultados dependiendo de qué gen de la familia GAUT se elimine; la adhesión intercelular disminuyó en el cultivo celular con un knockout del gen GAUT8. Estos datos pueden ser utilizados para mejorar las propiedades de los sistemas de expresión celular vegetal de proteínas biofarmacéuticamente valiosas.
Descripción
Las células vegetales, particularmente los cultivos celulares en suspensión, representan una plataforma prometedora para la biosíntesis de proteínas biofarmacéuticas. Sin embargo, una de las limitaciones de este sistema es la tendencia de las células a formar agregados de tamaños variables, lo que puede restringir su productividad en términos de acumulación de proteínas recombinantes. La causa principal de tal agregación está probablemente relacionada con la adhesión intercelular, que es característica de las células vegetales cultivadas in vitro. Para evaluar el potencial de reducción de la adhesión intercelular en cultivos celulares vegetales in vitro, obtuvimos dos líneas celulares que portan mutaciones en los genes GAUT7 y GAUT8, que están involucrados en la biosíntesis de la pectina de la pared celular. El mutante fue generado mediante la técnica de knockout CRISPR/Cas9 del gen objetivo en una línea transgénica que porta el gen GAUT8. La línea celular mutante GAUT8 se derivó del mutante Quasimodo1-1. Presentamos un análisis comparativo de estas dos líneas celulares cultivadas in vitro en términos de su comportamiento de agregación. El mutante resultante con un knockout en el gen GAUT7 tuvo un fenotipo de cultivo celular alterado. El cultivo en suspensión GAUT7 se caracterizó por una coloración más oscura, un aumento en el número de grandes agregados del 18% y una disminución en el nivel de pectinas, y la acumulación de la proteína recombinante GFP en el cultivo GAUT7 disminuyó significativamente en un 10.4%. El cultivo Qua1-1 mostró los resultados opuestos: una disminución del 20% en el número de grandes agregados, un alto aumento en la biomasa y un aumento en el nivel de pectinas en comparación con el control y GAUT7. Así, hemos demostrado que una violación de la síntesis de pectina conduce a diferentes resultados dependiendo de qué gen de la familia GAUT se elimine; la adhesión intercelular disminuyó en el cultivo celular con un knockout del gen GAUT8. Estos datos pueden ser utilizados para mejorar las propiedades de los sistemas de expresión celular vegetal de proteínas biofarmacéuticamente valiosas.