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Titelaufnahme

Titel
Improvement of the energy metabolism of recombinant CHO cells by cell sorting for reduced mitochondrial membrane potential / eingereicht von Georg Hinterkörner
VerfasserHinterkörner, Georg
Betreuer / BetreuerinBorth, Nicole
Erschienen2010
Umfang[ca. 57 Bl.] : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Dipl.-Arb., 2010
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Rekombinante CHO-Zelllinien, Spezifische Laktatbildungsrate, Mitochondrielles Membranpotential, Durchflußzytometrie, Zellsorten
Schlagwörter (EN)Recombinant Chinese hamster ovary cells, Specific lactate production rate, Mitochondrial membrane potential, Flow cytometry, Cell sorting
Schlagwörter (GND)CHO-Zelle / Mitochondrienmembran / Membranpotenzial / Stoffwechsel
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-15374 Persistent Identifier (URN)
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Improvement of the energy metabolism of recombinant CHO cells by cell sorting for reduced mitochondrial membrane potential [1.02 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Eines der größten Probleme im Verhalten tierischer Zelllinien stellt die exzessive Produktion von Laktat dar. Zellspezifische Glukoseaufnahmeraten korrelieren normalerweise zu der Glukosekonzentration im Medium und etwa 80% der aufgenommenen Glukose wird zu Laktat verstoffwechselt. Da ein direkter Zusammenhang zwischen dem mitochondriellen Membranpotential (MMP) und der zellspezifischen Glukoseaufnahme gezeigt werden konnte, verwendeten wir Rhodamine 123, einen lipophilen, kationischen Fluoreszenzfarbstoff, zum Sorten und zur Verbesserung des Energiestoffwechsels von bestehenden CHO-Produktionszelllinien. Zwei rekombinante CHO Zelllinien mit bekanntem Unterschied in der Laktatproduktion wurden benutzt, um die Rhodamine 123-Färbung der Zellen als beschreibende Funktion für die Glukoseaufnahmerate zu evaluieren und um zu untersuchen, ob die Isolation von Subklonen mit veränderten metabolischen Eigenschaften möglich ist. Solche Subklone würden verbesserte Eigenschaften in Produktionsprozesse einbringen und zusätzlich als Ausgangspunkt genomischer und metabolischer Studien dienen können. Aus der Zelllinie mit hoher Laktatproduktion wurde ein Subklon mit reduziertem MMP isoliert. Dieser Subklone wies signifikant geringere Laktatproduktionsraten auf als die Mutterzelllinie. Einhergehend war ebenso die Glukoseaufnahmerate erniedrigt, sowie Wachstumsrate und Endzellkonzentration erhöht. Ein isolierter Subklon mit erhöhtem MMP wies im Vergleich mit der Mutterzelllinie eine höhere Glukosaufnahmerate, eine höhere Laktatproduktionsrate und langsameres Wachstum auf. Ein Versuch, die genomischen Zusammenhänge dieser Verbesserung mittels Microarray-Technologie zu durchleuchten, wurde unternommen.

Zusammenfassung (Englisch)

One of the major problems in process performance of mammalian cell cultures is the production of lactic acid. Cell specific glucose uptake rates usually correlate to glucose concentration and approximately 80% of the metabolised glucose is converted into lactic acid. As the mitochondrial membrane potential was shown to correlate to cell specific glucose uptake rates, we used Rhodamine 123, a lipophilic cationic dye for cell sorting to improve the energy metabolism of existing production cell lines. Two recombinant CHO cell lines with known differences in lactic acid production rate were used to evaluate Rhodamine 123 staining as a descriptor for glucose uptake rates and to determine whether it is possible to isolate subclones with altered metabolic properties. Such subclones would exhibit an improved process performance, and in addition could be used as models for genomic and metabolic studies. From the cell line with high lactate production, a subclone sorted for reduced mitochondrial membrane potential was found to have a lower specific lactate formation rate compared to the parental cell line in batch cultures. In addition, the glucose consumption rate was also reduced, while both the growth rate and the final cell concentration were increased. A subclone sorted for high mitochondrial membrane potential, on the other hand, had a higher glucose consumption rate, a higher lactate production rate and reduced growth. We attempted to elucidate genomic correlations of this improvement using microarray technology.