32.3: 세포주

세포주(cell line)는 여러 세대에 걸쳐 계대배양할 수 있는 체외에서 성장한 세포 집단입니다. 정상 세포는 일정 횟수의 세포 분열 후에 분열을 멈추는데, 이를 복제 노화(replicative senescence)라고 합니다. 헤이플릭 한계(Hayflick limit)라고 불리는 이 숫자는 1961년 레너드 헤이플릭(Leonard Hayflick)이 배양에서 자란 태아 세포가 40-60번만 분열할 수 있다는 것을 관찰하면서 개념화되었습니다. 이 한계는 세포 분열의 각 라운드 동안 텔로미어가 짧아져 불충분한 텔로미어 길이를 넘어서는 세포 분열을 방지하기 때문입니다. 효소 텔로머라아제의 과발현은 텔로미어 단축을 방지하며, 불멸의 세포주를 생산하는 방법 중 하나입니다.

세포주의 종류

동물 조직에서 직접 얻은 1차 세포주는 기원 세포의 대략적인 유전형 및 표현형 특성을 유지합니다. 예를 들어, 인간의 폐 세포주 BEAS2B와 망막 세포주 RPE1은 정상 개수인 46개의 염색체에 가깝습니다. 대조적으로, 암세포에서 얻은 세포주는 무한정 증식할 수 있으며 이를 형질전환된 세포주라고 합니다. 이러한 세포주는 앵커리지 독립성 및 접촉 억제 부족과 같은 추가 특성을 보여줍니다. 형질전환된 세포주는 또한 일반적으로 염색체 수가 변경되었습니다. 예를 들어, SW480 및 A549 세포주는 각각 최대 56개 및 66개의 염색체를 가질 수 있습니다.

세포주 검증

세포주는 실험실에서 게놈 불안정성과 교차 오염에 취약합니다. 따라서 정기적으로 검증하는 것이 중요합니다. 스펙트럼 핵형 분석(spectral karyotyping)과 같은 기술은 수치 및 구조적 염색체 이상을 식별하고 교차 오염을 감지하는 데 도움이 됩니다. 또한 각 세포주에 고유한 DNA의 STR(Short Tandem Repeats) 수를 분석하는 데 사용되는 방법인 STR 프로파일링을 통해 분자 수준에서 세포주를 검증할 수 있습니다.