Введение в предмет
Лекция 1
План лекции:
1. Понятие «культуры клеток». Общие принципы
культивирования растительных и животных
клеток.
2. Способы культивирования растительных и
животных клеток.
3. Использование культур клеток растений и
животных для решения фундаментальных задач
биологии.
4. Направления практического использования
культур растительных клеток.
5. Направления практического использования
животных клеток.
Цель курса «Культуры
эукариотических клеток» –
знакомство с методами получения
культур клеток, их ведения, а также
практическим использованием этих
объектов
Клеточные технологии включают:
• культивирование растительных клеток;
• культивирование животных клеток
Главное требование –
соблюдение строгой асептики
Все работы по получению культур растительных и
животных клеток, их пересадкам производятся в
ламинар-боксах
Второе условие –
использование специальных
питательных сред
Культуральная среда должна
обеспечивать все внешние условия,
которые клетки имели
in vivo
Для культивирования растительных и
животных клеток требуются
многокомпонентные сложные по составу
питательные среды
Питательные среды для
культивирования
растительных клеток
включают от 20 до 25
компонентов
Количество компонентов
отдельных питательных
сред для культивирования
животных клеток может
достигать 60
Способы культивирования
растительных клеток
Поверхностное
культивирование на
плотной (агаризованной)
питательной среде
Каллусные
культуры
Глубинное
культивирование в
жидкой питательной
среде
Суспензионные
культуры
Каллусная культура - недифференцированные
растительные клетки, выращиваемые
поверхностным способом на полутвердой
питательной среде
Суспензионная культура – отдельные клетки или
клеточные агрегаты, выращиваемые в жидкой
питательной среде во взвешенном состоянии
Способы культивирования
животных клеток
Культивирование на
поверхности
культурального сосуда в
виде монослоя
Монослойные
культуры
Глубинное
культивирование в
жидкой питательной
среде
Суспензионные
культуры
Монослойные
культуры
Суспензионные
культуры
Культуры клеток представляют собой
гомогенную популяцию генетически
однородных клеток, растущих в
постоянных условиях.
Используются в качестве
модели для изучения
действия на клетку
физических, химических
и биологических
факторов.
Для чего
культивируют
растительные клетки?
1. Продукция
биологически
активных веществ,
которые могут
использоваться:
- для производства
лекарственных
препаратов;
- получения пищевых
добавок, красителей;
- производства
косметических средств
и др.
2. Клональное размножение растений –
использование техники in vitro для быстрого получения
неполовым путем растений, идентичных исходному
По своей сути аналогично вегетативному
размножению растений
3. Получение растений, оздоровленных от
вирусной, бактериальной и грибной
инфекций
4. Ускорение селекционного процесса на
основе методов клеточной инженерии
Гибридизация
соматических клеток
Введение органелл в
протопласт
5. Получение трансгенных растений
6. Сохранения генофонда высших растений
Разработка методов длительного культивирования позволяет
формировать банки клеточных линий, обладающих
определёнными генетическими и биохимическими свойствами.
Крисохранение –
хранение объектов при
температуре жидкого
азота (-196ºС).
Для чего
культивируют
животные клетки?
1. Получение биологически активных веществ:
- противовирусный агент – интерферон;
- противовирусные вакцины (на основе заражения и
размножения вирусов);
- антитела;
- гормоны;
- факторы роста;
- рекомбинантные
белки
(состоят из аминокислотных
последовательностей
различных природных белков)
2. Биотестирование
Клеточные линии применяют для тестирования и изучения
механизма действия различных веществ:
- гормонов,
- лекарственных препаратов,
- детергентов,
- косметических средств,
- инсектицидов,
- консервантов.
Используются
в диагностике
вирусов
3. Использование в медицине
3.1. Исследование
механизмов перерождения
нормальных клеток в
опухолевые
3.2. Изучение тканевой
несовместимости и других
иммунных реакций
3.3. Культуры опухолевых
клеток используются в
онкологии для оценки
противоопухолевых
средств
4. Клонирование животных
Первое клонированное
млекопитающее – овца Долли
Чучело овцы, находящееся в
Национальном музее Шотландии
5. Получение трансгенных животных
В отличие от растений представляет собой очень
сложный и длительный процесс
Микроинъекция
экзогенной ДНК в
пронуклеус
оплодотворенной
яйцеклетки
Получение трансгенных
мышей методом
реконструкции эмбрионов с
помощью генетически
модифицированных
эмбриональных стволовых
клеток
6. Создание банков клеточных линий
Криоконсервации клеток, тканей и органов используется для
трансплантации, в качестве резервного генофонда редких и
исчезающих биологических видов.
С конца XX в.
стали возникать
банки, в которых
хранятся
замороженные
стволовые
клетки,
используемые
для лечения
самых различных
болезней и
травм.
Медицина
Медицина
Биотехнология
Биотехнология
Сельское
Сельское
хозяйство
хозяйство
Культуры
Культуры
клеток
клеток
растений
растений ии
животных
животных
Фармакология
Фармакология
Банки
Банки
клеточных
клеточных
линий
линий