Біологічні системи: теорія та інновації

Ідентифікація мікоплазмової контамінації у культурі клітин

Тетяна Ткаченко, М.С. Коковін, П.Ю. Дрозд, Cвітлана Прилуцька
Завантажити статтю
Анотація

Мікоплазми – найменші та найпростіші прокаріоти, які локалізуються в ендосомах клітин ссавців та є досить поширеними забруднювачами клітинних культур. У роботі нами було ідентифіковано мікоплазмову інфекцію в клітинній культурі лінії BR раку молочної залози людини методом фазовоконтрастної і флуоресцентної мікроскопії з фарбуванням 4,6-діамідино-2феніліндолом (DAPI), який має афінність до ДНК ядра. Інфіковані мікоплазмою клітини раку молочної залози мають підвищену гранулярність (фазовоконтрастна мікроскопія), а за використання флуоресцентної мікроскопії, ДНК мікоплазм виглядає як флуоресценціюючі плями, що сконцентровані в цитоплазмі інфікованих клітин та поза ними. Показано, що мікоплазмове забруднення не впливає на кількість пухлинних клітин у культурі, проте, імовірно, може впливати на перебіг їх фізіолого-біохімічних функцій. Для лікування мікоплазмової інфекції у культурі клітин було застосовано два антибіотики: тіамулін (група макролідів) і міноциклін (група тетрациклінів) в концентрації 5 мМ кожного. Ефективність комбінованої антибіотикотерапії мікоплазм була підтверджена мікроскопічним методом. Запропонована схема деконтамінації культури клітин раку молочної залози комбінованими антибіотиками дозволяє повністю знищити мікоплазмову інфекцію у культивованих клітинах

Ключові слова

культура клітин; мікоплазма; контамінація; ідентифікація

ЦИТУВАТИ
Тkachenko, Т., Kokovin, M., Drozd, P., & Prylutska, S. (2023). Identification of mycoplasma contamination in cell culture. Biological Systems: Theory and Innovation, 14(2), 76-83. https://doi.org/10.31548/biologiya14(3-4).2023.007
Використані джерела

[1] Ahangaran, S., Pourbakhsh, S.A., Abtin, A., & Asli, E. (2019). Isolation and detection of Mycoplasma pneumoniae from cell culture by culture and PCR. Iranian Journal of Medical Microbiology, 13(3), 153-163. doi: 10.30699/ijmm.13.3.153.

[2] Borup-Christensen, P., Erb, K., & Jensenius, J.C. (1988). Curing human hybridomas infected with Mycoplasma hyorhinis. Journal of Immunological Methods, 110(2), 237-240. doi: 10.1016/0022-1759(88)90109-3.

[3] Cando-Dumancela, C., Liddicoat, C., McLeod, D., Young, J.M., & Breed, M.F. (2021). A guide to minimize contamination issues in microbiome restoration studies. Restoration Ecology, 29(4), p. 13358. doi: 10.1111/rec.13358.

[4] Carthew, J., Abdelmaksoud, H., Cowley, K., Hodgson-Garms, M., Elnathan, R., Spatz, J., Brugger, J., Thissen, H., Simpson, K., Voelcker, N., Frith, J., & V. Cadarso. (2021). Next generation cell culture tools featuring Micro- and Nanotopographies for biological screening. Advanced Functional Materials, 32(3), article number 2100881.
doi: 10.1002/adfm.202100881.

[5] Coté, R. (2001). Assessing and controlling microbial contamination in cell cultures. Current Protocols in Cell Biology, 1. doi: 10.1002/0471143030.cb0105s01.

[6] Doyle, M., Vodstrcil, L.A., Plummer, E.L., Aguirre, I., Fairley, C.K., & Bradshaw, C.S. (2020). Nonquinolone options for the treatment of Mycoplasma genitalium in the era of increased resistance. Open Forum Infectious Diseases, 7(8), 1-4, article number 291. doi: 10.1093/ofid/ofaa291.

[7] Fay, M.F. (1992). Conservation of rare and endangered plants using in vitro methods. In Vitro Cellular & Developmental Biology – Plant, 28, 1-4. doi: 10.1007/BF02632183.

[8] Jung, H., Wang, S.Y., Yang, I.W., Hsueh, D.W., Yang, W.J., Wang, T.H., & Wang, H.S. (2003). Detection and treatment of mycoplasma contamination in cultured cells. Chang Gung Medical Journal, 26(4), 250-258.
Retrieved from http://cgmj.cgu.edu.tw/2604/260403.pdf.

[9] Lawson-Ferreira, R., Santiago, M.A., Chometon, T.Q., Costa, V.A., Silva, S.A., Bertho, A.L., & de Filippis, I. (2021). Flow-cytometric method for viability analysis of Mycoplasma gallisepticum and other cell-culture-contaminant mollicutes. Current Microbiology, 78(1), 67-77. doi: 10.1007/s00284-020-02255-1.

[10] Ligasová, A., Vydržalová, M., Buriánová, R., Brůčková, L., Večeřová, R., Janošťáková, A., & Koberna, K. (2019). A new sensitive method for the detection of mycoplasmas using fluorescence microscopy. Cells, 8(12), article number 1510. doi: 10.3390/cells8121510.

[11] McNerney, M.P., Doiron, K.E., Ng, T.L., Chang, T.Z., & Silver, P.A. (2021). Theranostic cells: emerging clinical applications of synthetic biology. Nature Reviews Genetics, 22(11), 730-746. doi: 10.1038/s41576-021-00383-3.

[12] Nikfarjam, L., & Farzaneh, P. (2012). Prevention and detection of Mycoplasma contamination in cell culture. Cell Journal, 13(4), 203-212. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3584481/.

[13] Pastore, M., Marcone, C., Pennone, F., Cristinzio, G., & Ragozzino, A. (1995). Detection of Mycoplasma-like organisms (MLOs) in apricot by fluorescence microscopy (DAPI) in the South of Italy. Acta Horticulturae, 386, 506-510.
doi: 10.17660/ActaHortic.1995.386.72.

[14] Peng, W., Datta, P., Ayan, B., Ozbolat, V., Sosnoski, D., & Ozbolat, I. T. (2017). 3D bioprinting for drug discovery and development in pharmaceutics. Acta Biomaterialia, 57, 26-46. doi: 10.1016/j.actbio.2017.05.025.

[15] Prylutskyi, Yu.I., Ilchenko, O.V., Tsymbaliuk, O.V., & Kosterin, S.O. (2017). Statistical methods in biology. Kyiv: Scientific Thought.

[16] Regent, F., Morizur, L., Lesueur, L., Habeler, W., Plancheron, A., Ben M’Barek, K., & Monville, C. (2019). Automation of human pluripotent stem cell differentiation toward retinal pigment epithelial cells for large-scale productions. Scientific Reports, 9(1), article number 10646. doi: 10.1038/s41598-019-47123-6.

[17] Strober, W. (2015). Trypan blue exclusion test of cell viability. Current Protocols in Immunology, 111(A3.B.1-A3.B.3). doi: 10.1002/0471142735.ima03bs111.

[18] Timenetsky, J., Santos, L.M., Buzinhani, M., & Mettifogo, E. (2006). Detection of multiple Mycoplasma infection in cell cultures by PCR. Brazilian Journal of Medical and Biological Research, 39(7), 907-914. doi: 10.1590/s0100-879x2006000700009.

[19] Uphoff, C.C., & Drexler, H.G. (2013). Detection of Mycoplasma contaminations. In C. Helgason, & C. Miller (Eds.), Basic cell culture protocols (pp. 1-13), vol 946. Totowa: Humana Press. doi: 10.1007/978-1-62703-128-8_1.

[20] Uphoff, C.C., & Drexler, H.G. (2014). Detection of Mycoplasma contamination in cell cultures. Current Protocols in Molecular Biology, 106(28.4.1-28.4.14). doi: 10.1002/0471142727.mb2804s106.

[21] Uphoff, C.C., Denkmann, S.A., & Drexler, H.G. (2012). Treatment of Mycoplasma contamination in cell cultures with Plasmocin. Journal of Biomedicine & Biotechnology, article number 267678. doi: 10.1155/2012/267678.

[22] Uphoff, C.C., Gignac, S.M., & Drexler, H.G. (1992). Mycoplasma contamination in human leukemia cell lines: I. Comparison of various detection methods. Journal of Immunological Methods, 149(1), 43-53. doi: 10.1016/s0022-1759(12)80047-0.

[23] Uphoff, C.C., Meyer, C., & Drexler, H.G. (2002). Elimination of Mycoplasma from leukemia-lymphoma cell lines using antibiotics. Leukemia, 16(2), 284-288. doi: 10.1038/sj.leu.2402364.

[24] Work, T.S., Work, E., Adams, R.L.P., & Burdon, R.H. (1980). Laboratory techniques in biochemistry and molecular biology: Cell culture for biochemists. New York: North-Holland Publishing Company.

[25] Yin, Z.F., Zhang, Y.N., Liang, S.F., Zhao, S.S., Du, J., & Cheng, B.B. (2019). Mycoplasma contamination-mediated attenuation of plasmid DNA transfection efficiency is augmented via L-arginine deprivation in HEK293 cells. Journal of Zhejiang University – Science, 20(12), 1021-1026. doi: 10.1631/jzus.B1900380.

[26] Young, L., Sung, J., Stacey, G., & Masters, J.R. (2010). Detection of Mycoplasma in cell cultures. Nature Protocols, 5(5), 929-934. doi: 10.1038/nprot.2010.43.

[27] Yu, T., Wang, Y., Zhang, H., Johnson, C.H., Jiang, Y., Li, X., Wu, Z., Liu, T., Krausz, K.W., Yu, A., Gonzalez, F.J., Huang, M., & Bi, H. (2016). Metabolomics reveals mycoplasma contamination interferes with the metabolism of PANC-1 cells. Analytical and Bioanalytical chemistry, 408(16), 4267-4273. doi: 10.1007/s00216-016-9525-9.