Клеточная инженерия

Клеточная инженерия– способ создания новых объектов – технология обмена фрагментов ДНК, участками хромосом ( у прокариот ) или любыми участками ( у эукариот ), независимо от того, где этот организм стоит в эволюционном плане. 
Клеточная инженерия осуществляет обмен генетическим материалом м/у организмами, которые в обычной жизни не вступают в половой процесс. Т.о. можно создавать межвидовые гибриды или межродовые культуры.

Техника клеточной инженерии основана на протопластировании. Протопласт – это клетка без клеточной стенки, окруженная цитоплазматической мембраной. Протопласт получают, обрабатывая клетку ферментами, которые гидролизуют полимеры в клеточной стенке.

Этапы протопластировании:

1. Получение клеток , лишенных клеточной стенки

2. Осуществляется слияние протопластов с образованием диплоидных клеток. Инкубирование диплоидных клеток с целью осуществления ломки и воссоединения хромосом в разных вариантов. Высаживание протопластов на твёрдую питательную среду, при этом часть клеток переходит в гаплоидные, которые способны размножаться и образуют колонии.

3. Исследования полученных гибридных клеток.

У прокариот клеточная стенка состоит из жесткого пептидокликана. Он поддерживает форму и защищает от перепада давления. Пептидогликан мб расщеплён с помощью гидролитических ферментов, одним из которых является фермент лизоцин.

Разрушение клеточной стенки в обычных условиях сразу же приведет к гибели бактерий из-за разности давлений, так как цитоплазматическая мембрана (ЦМ) не может защищать клетку от их перепадов.

Чтобы сохранить целостность ЦМ, необходимо выровнять внешнее и внутреннее давления. Для этого ферментативную обработку проводят в определённой среде. Это может быть 20% раствор сахарозы, раствор повареной соли (10%). При добавлении в среду детергента (полиэтиленгликоль) происходит объединение суспензий 2-х протопластов.
Его добавление повышает частоту слияния препаратов. Т.е., приводит к образованию диплоидных клеток. Протопласту высеивают на твёрдую питательную среду. За это время, внутри диплоидных клеток может происходить обмен фрагментами хромосом с образованием нормальных клеток, содержащие гибридные хромосомы. Для того, чтобы отличить гибридные клетки от негибридных, используется еще 1 протопласт, несущий в себе определённый маркер – ген, кодирующий синтез фермента – бетталактоза.

В твёрдую питательную среду, на которую высеивают протопласт, добавляют пенициллин и цефалоспорин.

Методы клеточной инженерии:

Выращивание клеточных культур. Метод связан с культивированием отдельных клеток в питательных средах, где они образуют клеточные культуры. Оказалось, что клетки растений и животных, помещенных в питательную среду, содержащую все необходимые для жизнедеятельности вещества, способны делиться. Клетки растений обладают еще и свойством тотипотентности, то есть при определенных условиях они способны сформировать полноценное растение. Это дает возможность с помощью клеточных культур получать ценные вещества. Например, культура клеток женьшеня нарабатывает биологически активные вещества. С другой стороны, можно размножить эти растения в пробирках, помещая клетки в определенные питательные среды. Так можно размножать редкие и ценные растения. Это позволяет создавать безвирусные сорта картофеля и других растений.

Яндекс.Директ