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小書_蟲(chóng)
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Nature：大量的細(xì)胞研究被支原體污染摧毀 已有1人參與
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支原體污染是細(xì)胞培養(yǎng)中普遍存在的一種臭名昭著的污染源。支原體的存在會(huì)剝奪細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，改變某些基因的表達(dá)水平，從而對(duì)細(xì)胞生物學(xué)的研究產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。支原體是最小的可體外生長(zhǎng)的微生物，直徑約為0.3～0.8um，它們可以通過(guò)濾菌器而無(wú)法被過(guò)濾除去。又因?yàn)槠淙狈?xì)胞壁，所以常規(guī)的抗生素并不能對(duì)它們起到抵抗作用。由于支原體本身的特性，不易被清除，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)研究中資金和人力的極大損失。 賓西法尼大學(xué)的研究者John Hogenesch和Anthony Olarerin-George發(fā)現(xiàn)，支原體污染遠(yuǎn)比我們想象的更加嚴(yán)重和普遍，這篇新聞《支原體毀了多少細(xì)胞研究》發(fā)表在2014年7月29日的《Nature》，再次引發(fā)了細(xì)胞學(xué)科研工作者對(duì)于支原體污染的關(guān)注。（原文地址：http://www.nature.com/news/contamination-hits-cell-work-1.15632） John Hogenesch每次看到自己的實(shí)驗(yàn)員愁眉不展時(shí)，他立馬就知道是實(shí)驗(yàn)出問(wèn)題了，他會(huì)給與實(shí)驗(yàn)員一個(gè)好的方法去查找失敗的原因——“檢查下細(xì)胞培養(yǎng)是否存在支原體污染”。 支原體污染總是會(huì)影響研究的發(fā)現(xiàn)，并浪費(fèi)大量的科研經(jīng)費(fèi)。John Hogenesch的實(shí)驗(yàn)室去年就遭遇了一次支原體污染，雖然很快解決了問(wèn)題，但還是損失了大約100,000美元和一年的研究時(shí)間。支原體污染除了來(lái)源于其他污染的細(xì)胞外，大多數(shù)是來(lái)自于實(shí)驗(yàn)室操作人員，很多支原體在人體是正常菌群，稍有不慎就可能帶入實(shí)驗(yàn)室而污染細(xì)胞。支原體再生很快，它不像其他的微生物會(huì)使得培養(yǎng)基變得渾濁，它的存在不會(huì)產(chǎn)生任何可視的特征。 支原體是一個(gè)長(zhǎng)期存在的問(wèn)題。1956年，約翰霍普金斯的研究者報(bào)道了其實(shí)驗(yàn)室中的Hela細(xì)胞存在支原體污染，而Hela細(xì)胞作為一種人宮頸癌細(xì)胞被廣泛地用于各個(gè)研究領(lǐng)域。20世紀(jì)90年代初，美國(guó)食品和藥物管理局檢測(cè)了超過(guò)20,000例細(xì)胞培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)超過(guò)15%的細(xì)胞培養(yǎng)存在支原體污染。1991年，阿根廷的一項(xiàng)研究表明，200個(gè)細(xì)胞樣本中污染了支原體的細(xì)胞超過(guò)70%。特別是最近，2002年來(lái)自德國(guó)DSMZ(國(guó)家菌種保藏中心)的研究表明，440種細(xì)胞系（大多是白血病淋巴瘤細(xì)胞）中存在28%的比例被支原體污染。以上研究數(shù)據(jù)表明支原體存在已久，并且持續(xù)存在不容忽視。 為了全面地了解支原體污染的情況，獲得公平的評(píng)估數(shù)據(jù)，John Hogenesch和Anthony Olarerin-George進(jìn)行了廣泛的樣本分析，他們分析的樣本序列數(shù)據(jù)來(lái)自于NCBI的高通量測(cè)序數(shù)據(jù)庫(kù)（SRA）中的項(xiàng)目，主要是2012年-2013年進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，包括嚙齒類動(dòng)物樣本和靈長(zhǎng)類動(dòng)物樣本共計(jì)9395種。通過(guò)對(duì)這些樣本細(xì)胞進(jìn)行基因表達(dá)水平的研究，尋找支原體DNA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)11%的樣本都存在有支原體污染。 Hogenesch告訴我們，樣本分析中，支原體存在水平較高的研究項(xiàng)目的成果還曾見(jiàn)刊于一些領(lǐng)先的雜志，包括細(xì)胞（Cell）、自然（Nature）和美國(guó)科學(xué)院院報(bào)（Proceedings of the National Academy of Sciences）等。雖然支原體污染的存在并不能說(shuō)明這些研究發(fā)現(xiàn)是無(wú)效，但是這種細(xì)菌卻可以影響數(shù)百個(gè)基因的表達(dá)水平，并且通過(guò)與細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而阻礙細(xì)胞的生長(zhǎng)。此外，在一組感染了支原體的淋巴瘤細(xì)胞中，Hogenesch和Olarerin-George發(fā)現(xiàn)并鑒定了61個(gè)被支原體所改變的基因。目前，這些工作的可以在 BioRxiv 生物預(yù)印本網(wǎng)站上看到，并且他們計(jì)劃很快將他們的發(fā)現(xiàn)提交給同行評(píng)審期刊。Hogenesch說(shuō)，如果查過(guò)十分之一的細(xì)胞被污染的話，重復(fù)實(shí)驗(yàn)和更換細(xì)胞所花費(fèi)的時(shí)間和資源將會(huì)導(dǎo)致數(shù)億美元的損失。 Hans Drexler，來(lái)自德國(guó)菌種保藏中心的臨床科學(xué)家認(rèn)為，支原體污染是“草率操作”的結(jié)果，支原體是不會(huì)憑空出現(xiàn)的，它們都是被人帶入細(xì)胞培養(yǎng)中。對(duì)于如此多的細(xì)胞存在污染，他并不感到驚訝。在2010-2013年間他的實(shí)驗(yàn)室收到的人急性白血病和淋巴瘤細(xì)胞中約有10%存在有支原體污染，相比較于20世紀(jì)90年代初的感染率25%來(lái)說(shuō)已經(jīng)算是一種進(jìn)步。 Drexler認(rèn)為，支原體的持續(xù)存在是由于細(xì)胞研究中的“黑市交易”，研究者們總是隨意地共享細(xì)胞培養(yǎng)液。他估計(jì)通過(guò)這種來(lái)源獲得的細(xì)胞中10%的存在支原體污染，而官方供應(yīng)商提供的細(xì)胞則不存在支原體污染。為了解決這個(gè)問(wèn)題，Drexler建議實(shí)驗(yàn)室可以多花些錢從信譽(yù)良好的銷售渠道那購(gòu)買細(xì)胞系，并且對(duì)已有的細(xì)胞系進(jìn)行支原體的檢測(cè)。 目前，對(duì)于支原體污染的檢測(cè)，我們可以用先達(dá)基因（http://www.gendx.cn）推出的支原體檢測(cè)試劑盒，每次檢測(cè)只需半個(gè)小時(shí)，減少了很多工作量，其原理是基于其自主研發(fā)的恒溫核酸檢測(cè)技術(shù)（ERA），結(jié)合恒溫?zé)晒舛繖z測(cè)儀，可以在恒定的低溫下（25℃-42℃）對(duì)痕量的支原體種內(nèi)保守性DNA片段進(jìn)行特異性的擴(kuò)增，擴(kuò)增反應(yīng)可以在20min內(nèi)完成，該試劑盒檢測(cè)范圍涵蓋130種支原體，方便又好用，大家可以直接進(jìn)網(wǎng)站查看。 |
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