Providing a sound basis for microRNA engineering in CHO cells

Abstract

Chinesische Hamster Ovarien (CHO) Zellen sind die Zellfabrik der Wahl für die Produktion von komplexen, menschenähnlichen therapeutischen Proteinen. Viel Aufwand wurde aufgebracht, um diese Zellen zu optimieren, insbesondere durch gentechnische Veränderungen. Eine neue Methode ist die Verwendung von microRNAs (miRNAs), um Zellen in Richtung gewünschter Phänotypen zu lenken. Seitdem die erste genomische Sequenz von CHO Zellen im Jahr 2011 veröffentlicht wurde, wurden Bemühungen unternommen, um miRNAs im CHO-Genom zu identifizieren und zu annotieren. Wie es bei anderen Spezies gezeigt worden ist, sind miRNAs oft in chromosomaler Nähe zueinander (miRNA Cluster) angeordnet, und werden gemeinsam transkribiert und reguliert. Der Schwerpunkt dieser Arbeit war es, die neu gewonnenen Sequenzinformationen zu verwenden, um endogene miRNA Cluster zu vervielfältigen und zu überexprimieren, und ihre Wirksamkeit zu chimären zu vergleichen, welche in CHO-Zellen in der prä-genomischen Sequenz Ära Stand der Technik waren. Außerdem, um miRNAs, welche mit dem Zellwachstum verbunden sind, zu identifizieren, wurden die miRNA Expressionsprofile von mehreren CHO-Zelllinien in verschiedenen Kultiviergefäßen und Wachstumsphasen analysiert und es zeigte sich, dass mehrere miRNAs eine konstante Korrelation zur Wachstumsrate aufweisen.Chinese Hamster Ovary (CHO) cells are the cell factory of choice when producing complex human-like therapeutic proteins. Lots of effort has been taken to optimize these cells, especially by using genetic engineering. A novel method is the use of microRNAs (miRNAs) to drive cells towards desired phenotypes. When the first genomic sequence of CHO cells became publicly available in 2011, effort has been taken to identify and annotate miRNAs in the CHO genome. As it has been shown in other species, miRNAs are often located in close chromosomal proximity to each other (miRNA cluster), and are transcribed and regulated jointly. The focus of this thesis was to use the newly gained sequence information to amplify and overexpress endogenous miRNA cluster, and compare their effectivity to chimeric ones, which were state-of the art in CHO cells in the pre-genomic sequence era. In addition, to identify miRNAs connected to cell growth, miRNA expression profiles of several CHO cell lines in different cultivation vessels and growth phases were analyzed and indicated several miRNAs constantly correlating to the growth rate.eingereicht von: Dipl.-Ing. Gerald KlanertZusammenfassung in deutscher SpracheAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersUniversität für Bodenkultur Wien, Dissertation, 2016OeBB(VLID)193035