La celda utilizada comúnmente como celda estándar es?

No lo creo porque, en el diseño de semiconductores, la metodología de celda estándar es un método de diseño de circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC) con características principalmente de lógica digital. La metodología de celda estándar es un ejemplo de abstracción de diseño, mediante el cual un diseño de integración de muy baja escala a gran escala ( VLSI ) se encapsula en una representación lógica abstracta (como una puerta NAND ). La metodología basada en células (la clase general a la que pertenecen las células estándar) hace posible que un diseñador se centre en el aspecto de alto nivel (función lógica) del diseño digital, mientras que otro diseñador se centra en el aspecto de implementación (físico). Junto con los avances en la fabricación de semiconductores , la metodología de celda estándar ha ayudado a los diseñadores a escalar ASIC desde circuitos integrados comparativamente simples de una sola función (de varios miles de puertas) hasta complejos dispositivos de compuerta multinivel en un chip (SoC).

Hola…

En el mundo de la vida, especialmente a nivel celular, cada célula es capaz de autoexistir (excepto las células multicelulares del organismo superior), por lo tanto, su supervivencia y metabolismo se basan en la condición ambiental y la presión de selección. Por lo tanto, las células unicelulares no usan como referencia o estándar. Sin embargo, los códigos genéticos de las células parentales se utilizan como estándar y se conservan entre todos los tipos de células.

Las células bacterianas son en realidad el tipo de célula más fácil de cultivar, pero es posible que no sean capaces de producir algunas de las proteínas humanas más complicadas que a menudo requieren modificaciones más complejas antes de que se vuelvan completamente funcionales.

Las células de levadura , que tienen un sistema de ensamblaje de proteínas más avanzado, son la siguiente línea de ataque, seguidas por las células de insectos .

Solo si estos tres tipos de células no pueden producir la proteína humana de interés, ¿los investigadores consideran las células humanas como HeLa?

Muchos investigadores hoy eligen trabajar con células que se asemejan más a las células humanas normales, llevando así sus sistemas in vitro un paso más cerca de imitar cómo funciona un ser humano real.

Las células IMR-90 son uno de esos ejemplos. Cultivados de los pulmones de un feto humano en los Países Bajos, los IMR-90 tienen un cariotipo normal con 46 cromosomas. Por supuesto, existen inconvenientes al trabajar con células “mortales” . “Solo suben 60 poblaciones y luego [mueren]”, dice Fischer. “Tenemos que descongelarlos cada tres semanas”. No solo eso, sino que a medida que la línea celular envejece, muestran signos de envejecimiento y es posible que ya no sean ideales para la investigación. Lo bueno, lo malo y lo HeLa – The Berkeley Science Review

Pero las líneas celulares más comúnmente usadas son células HeLa .

Imagen: Las células de Henrietta Lacks fueron esenciales en el desarrollo de la vacuna contra la polio y se utilizaron en hitos científicos como la clonación, el mapeo de genes y la fertilización in vitro . (Cortesía de la familia Lacks) Fuente: Henrietta Lacks Células “inmortales”

Una célula HeLa también Hela o célula hela , es un tipo de célula en una línea celular inmortal usada en investigación científica. Es la línea celular humana más antigua y comúnmente utilizada. La línea fue derivada de células de cáncer de cuello uterino tomadas el 8 de febrero de 1951 por Henrietta Lacks , una paciente que murió de cáncer más tarde, el 4 de octubre de 1951 . Se descubrió que la línea celular es notablemente duradera (capaz de resistir el desgaste y la descomposición) y prolífica (teniendo en cuenta especialmente la descendencia), lo que justifica su uso extensivo en la investigación científica. HeLa

Imagen: Las subespecies de células HeLa han evolucionado en los laboratorios y algunos sienten que la línea celular ya no es humana, sino una nueva forma de vida microbiana. ADN en el núcleo es verde; el citoplasma es rojo; las estructuras dentro del citoplasma son azules. (© Nancy Kedersha / Science Faction / Corbis) Henrietta carece de células “inmortales”

Los investigadores médicos usan células humanas cultivadas en el laboratorio para aprender las complejidades de cómo funcionan las células y probar las teorías sobre las causas y el tratamiento de las enfermedades. Las líneas celulares que necesitan son “inmortales”: pueden crecer indefinidamente, congelarse durante décadas, dividirse en diferentes lotes y compartirse entre los científicos. En 1951, un científico del Hospital Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, creó la primera línea celular humana inmortal con una muestra de tejido tomada de una joven negra con cáncer de cuello uterino. Esas células, llamadas células HeLa, rápidamente se volvieron invaluables para la investigación médica, aunque su donante siguió siendo un misterio durante décadas.

Imagen: Microscopio electrónico de barrido, división de células cancerosas HeLa © Thomas Deerinck / Visuals unlimited / Corbis Henrietta no tiene células “inmortales”

Imagen: Estas células HeLa se tiñeron con tintes especiales que resaltan partes específicas de cada célula. El ADN en el núcleo es amarillo, los filamentos de actina son de color azul claro y los generadores de energía de la célula mitocondrial son rosados. (© Omar Quintero) Henrietta Carece de células “inmortales”

Imagen: Margaret Gay y Minnie, una técnica de laboratorio en el laboratorio de Gey en Johns Hopkins Inicio | Universidad Johns Hopkins, hacia 1951 (Cortesía de Mary Kubicek) Henrietta Carece de células “inmortales”

HeLa tal como la conocemos hoy nació en el laboratorio de George Gey, el director del Laboratorio de Cultivo de Tejidos en el Hospital Johns Hopkins en la década de 1950.

La agenda de Gey?

Cura el cáncer.

¿Su táctica?

Desarrollar una línea celular humana inmortal que podría usarse para investigación. Afortunadamente, su posición en Johns Hopkins significaba que tenía muchas muestras de tejido a partir de las cuales podría intentar cultivar células humanas en el laboratorio. Desafortunadamente, la mayoría de estas muestras de células morirían en unas pocas generaciones. Es decir, hasta que uno de ellos no: HeLa. Gey obtuvo HeLa del cirujano que trataba el carcinoma de Henrietta, que había estado tomando muestras de tejido canceroso de pacientes para la investigación de Gey. Al igual que con sus otras muestras, Gey nombró la línea celular usando las primeras dos letras del nombre y apellido del paciente. Henrietta Lacks se convirtió en HeLa. George Gey pudo aislar una celda específica, multiplicarla e iniciar una línea celular. Eran las primeras células humanas cultivadas en un laboratorio que eran “inmortales”, lo que significa que no mueren después de algunas divisiones celulares y que podrían usarse para realizar muchos experimentos. Esto representó un enorme beneficio para la investigación médica y biológica . Lo bueno, lo malo y el HeLa – The Berkeley Science Review and HeLa

¿Su primera tarea formidable?

  • Para ayudar en el desarrollo de la vacuna contra la polio en 1953. Jonas Salk, virólogo de la Fundación Nacional para la Parálisis Infantil, había creado una vacuna a partir de virus inactivados. Parecía prometedor, pero necesitaba células, muchas de ellas, para probar su vacuna antes de los ensayos en humanos. Las células HeLa fueron la herramienta perfecta. No solo crecieron vigorosamente, lo que facilita la acumulación de la enorme cantidad de células necesarias para el estudio, sino que también se infectan fácilmente con el virus de la poliomielitis. En menos de un año, la vacuna estaba lista para pacientes humanos. Lo bueno, lo malo y lo HeLa – The Berkeley Science Review
  • A partir de ahí, la lista de logros de HeLa solo siguió creciendo. Conocida como la madre de la virología, el cultivo de células y tejidos y la biotecnología, las células HeLa se utilizaron para iniciar investigaciones sobre cómo los virus actúan y reprograman células, así como para desarrollar prácticas de laboratorio estándar para congelar y cultivar células y tejidos. Los científicos los usaron para desarrollar la clonación celular, la fertilización in vitro y el aislamiento de células madre, así como para investigar el SIDA, el cáncer y los efectos de la radiación y las sustancias tóxicas. Las células HeLa han sido infectadas con una variedad de enfermedades, desde la tuberculosis hasta la salmonella, y han ayudado a los científicos a comprender que una célula humana normal tiene 46 cromosomas, lo que hace que los trastornos genéticos sean más fáciles de diagnosticar. Es fácil ver por qué muchos también han llamado a HeLa la madre de la medicina moderna. Las células HeLa fueron un desarrollo bienvenido para los investigadores de todo el mundo.

Fuente de la imagen: Lo bueno, lo malo y el HeLa – The Berkeley Science Review

Entonces, ¿qué hace que HeLa sea especial?

  • Como células cancerosas, las células HeLa son diferentes a las células humanas normales, y no hay mejor prueba de esto que echar un vistazo a sus cromosomas, o cariotipo. Las células humanas normales tienen 46 cromosomas, mientras que HeLa tiene de 76 a 80 cromosomas fuertemente mutados . El origen de esta desviación de la normalidad proviene del virus del papiloma humano (VPH), la causa de casi todos los cánceres de cuello uterino. El VPH inserta su ADN en una célula huésped, lo que hace que comience a producir una proteína que se une e inactiva la proteína p53 nativa. p53 es conocido como el guardián del genoma debido a su papel en la prevención de mutaciones y la supresión de tumores. La proteína p53 no funcional puede, por lo tanto, tener consecuencias desastrosas.
  • Sin embargo, en relación con otras células cancerosas, las células HeLa aún crecen inusualmente rápido. George Gey se sorprendió al ver que dentro de las 24 horas posteriores al cultivo de su primera muestra de HeLa, el número de células se había duplicado. La fuente de este vigor anormal radica en la enzima telomerasa de HeLa. Durante la división celular normal, la cadena de ADN repetitivo en las puntas de todos los cromosomas, conocidos como telómeros, se acortan. Esto conduce al envejecimiento celular y finalmente a la apoptosis o muerte celular. Las células normales tienen un número máximo de divisiones antes de que estos telómeros se agoten. Mientras tanto, las células HeLa tienen una enzima telomerasa hiperactiva que reconstruye las telomerasas después de la división celular, eludiendo así el proceso de envejecimiento y evitando la muerte. Esta fuente interna de juventud es lo que ha permitido que las células HeLa se dividan indefinidamente, haciéndolas ahora más viejas que Henrietta cuando murió.

Crédito de la imagen: Diseño: Justine Chia; Globo: NASA Fuente de datos: Rebecca Skloot. Lo bueno, lo malo y lo HeLa – The Berkeley Science Review

Imagen: El cariotipo de una célula HeLa es muy diferente del cariotipo de un humano normal, con copias adicionales de algunos cromosomas y copias faltantes de otras. crédito: laboratorio Duesberg, UC Berkeley Lo bueno, lo malo y el HeLa – The Berkeley Science Review

No solo se han mejorado los métodos de cultivo celular, sino que los días de HeLa como la línea celular más fácil y de más rápido crecimiento han terminado. Han surgido nuevas líneas celulares que funcionan igual de bien, si no mejor, para ciertas aplicaciones. Las células de insectos, por ejemplo, también se pueden usar para sobreexpresar proteínas, pero se pueden cultivar en grandes cantidades. Esto los convierte en pequeñas fábricas de proteínas ideales para cuando los investigadores necesitan grandes cantidades de una proteína dada para su estudio. “La gente no usa tanto las células HeLa porque son más difíciles de cultivar que las células de insecto”, dice Fischer. “¡Por extraño que parezca! ¡Más difícil de crecer! ”

Hay otras razones por las que las células HeLa se encuentran en la parte inferior de la lista: como célula cancerosa, su ADN es una gran responsabilidad. “[Las células HeLa] tienen el cariotipo más extraño”, dice Fischer. “Tienen 3 copias de esto, y 2 copias de esto, y 5 copias de eso. No son normales. “Lo bueno, lo malo y el HeLa – The Berkeley Science Review

Rebecca Skloot, cuyo libro, La vida inmortal de Henrietta Lacks , fue el primero en centrarse en la historia de Henrietta y su familia en lugar de HeLa. La vida inmortal “Rebecca Skloot

Fuente de la imagen: Institutos Nacionales de la Salud (NIH); Imagen de fluorescencia multifotónica de células HeLa con microtúbulos citoesqueléticos (magenta) y ADN (cian). Nikon RTS2000MP microscopio de escaneo láser personalizado. Archivo: HeLa-III.jpg

Las células HeLa crecieron en cultivo de tejidos y se tiñeron con anticuerpos contra actina (verde), vimentina (rojo) y ADN (azul). Imagen cortesía de EnCor Biotechnology Inc. Archivo: células HeLa teñidas con anticuerpos contra actina (verde), vimentina (rojo) y ADN (azul) .jpg

Fuente de la imagen: Institutos Nacionales de la Salud (NIH); Imagen de fluorescencia multifotónica de células HeLa teñidas con la toxina fijadora de actina faloidina (roja), microtúbulos (cian) y núcleos celulares (azul). Nikon RTS2000MP microscopio de escaneo láser personalizado. Archivo: HeLa-II.jpg

Imagen: células HeLa que se dividen en microscopía electrónica Archivo: HeLa Cells Image 3709-PH.jpg

Imagen: células HeLa teñidas con tinción Hoechst 33258 Archivo: células HeLa teñidas con Hoechst 33258.jpg