АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология
|
КЛЕТОЧНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
Под клеточной инженерией понимают метод конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции.
К у*л ь т у р а клеток — метод сохранения жизнеспособности клеток вне организма в искусственно созданных условиях жидкой или плотной питательных сред. Использование культуры клеток начато в 50-е годы нашего столетия, когда была показана возможность выращивания вирусов в культивируемых клетках. Затем развитие вирусологии и методов культивирования клеток животных и человека позволило ученым приступить к созданию вирусных вакцин.
Для культивирования могут быть использованы клетки опухолевых тканей, клетки различных органов, лимфоциты, фибро-бласты, эмбрионы, клетки почек животных и человека, раковые клетки человека и т. д. Культуры, приготовленные непосредственно из тканей организма, называются первичными. В большинстве случаев клетки первичной культуры можно перенести из культуральной чашки и использовать для получения вторичных культур, которые можно последовательно перевивать в течение недель и месяцев. Многие клетки при этом сохраняют признаки дифференцировки тех тканей, из которых они были получены. Например, фибробласты продолжают секретировать коллаген, клетки скелетных мышц эмбриона сливаются и образуют гигантские мышечные волокна, которые спонтанно сокращаются в чашке для культуры тканей, и т. д. Так как все это происходит в культуре, то является доступным для изучения с помощью приемов, которые неприемлемы при работе с интактными тканями.
Клетки животных и человека выращивают на специальных средах в виде суспензии или монослоя на стекле. Технология культивирования некоторых клеток животных настолько хорошо отработана, что может быть использована в производственных целях для получения различных продуктов. В настоящее время клонировано много генов, кодирующих синтез белков разной
биологической ценности. Некоторые из таких генов удалось перенести в клетки животных, и они стали продуцентами биологически активных белков. В промышленных масштабах в биореакторах с использованием клеток животных налажено производство таких белков. Они используются как медицинские препараты. Например, эритропоэтин (гормон, стимулирующий образование красных кровяных тел), активатор плазминогена (используется для предотвращения образования тромбов), фактор свертывания крови III (используется при гемофилии), инсулин (для лечения диабета), поверхностный белок вируса гепатита В, интерлейкины и др.
Соматическая гибридизация. Одним из важных направлений клеточной инженерии является гибридизация соматических клеток. Сущность ее заключается в соединении клеток с хромосомными наборами систематически далеких форм.
Впервые гибриды соматических клеток обнаружил в I960 г. французский биолог Ж. Барский. В культуре ткани клеток двух линий мышей он выявил третий тип клеток. Клетки эти оказались гибридными. Они содержали хромосомы клеток обеих исходных линий. Морфологические и биохимические признаки гибридных клеток были промежуточными между признаками исходных. Однако спонтанное слияние клеток наблюдается редко. В связи с этим разработана техника гибридизации соматических клеток с использованием вируса Сендай. Вирус инактивируют ультрафиолетовыми лучами или алкилирующим мутагеном. Инактивированный вирус вносят в смешанную культуру двух типов клеток. Некоторые клетки при этом сливаются с образованием одной с двумя ядрами. После митотического деления из двухъядерной клетки формируются две одноядерные гибридные соматические клетки. В каждой гибридной клетке содержится по одному набору хромосом каждого типа родительских клеток.
При помощи вируса Сендай к настоящему времени получены гибриды клеток многих далеких видов (мыши и курицы, мула и мыши, кролика и обезьяны, человека и курицы, коровы и норки и др.). Гибридные клетки могут размножаться в течение длительного времени, но межвидовая несовместимость имеет место и при соматической гибридизации. Так, в культуре клеток с течением времени образуются клоны, которые почти совсем или совсем утрачивают хромосомы второго вида. Это явление открывает возможности для изучения локализации и характера действия тех или иных генов.
Можно изучить клеточный клон, в котором сохранилась только одна хромосома другого вида, и по наличию или отсутствию в клетке определенных соединений решить вопрос, имеется ли в той или иной хромосоме определенный ген. Можно установить, какой, например, фермент прекращает вырабатывать клетка при утрате той или иной хромосомы. На этом основании можно
Антигенная
детерминанта
(зпнтоп)
Лимфоциты
| Слияние д полиэтилен -гликоле
| -У Среда ГАТ ОтВор гибридных клеток
| определить, что ген, кодирующий данный фермент, сцеплен с ушедшей хромосомой. Таким путем была определена локализация многих генов в определенных хромосомах человека.
Соматическая гибридизация может быть использована для картирования хромосом, а также для изучения регуляции действия генов, дифференцировки клеток в онтогенезе и механизма взаимодействия ядра и цитоплазмы.
Дата добавления: 2015-12-16 | Просмотры: 762 | Нарушение авторских прав
|