Суспензионные культуры

Способность клеток к перестройке метаболизма и высокая скорость размножения в конкретных условиях культивирования. Рост суспензионных культур клеток. Отличительные особенности суспензионных культур клеток растений. Культивирование клеточной суспензии.

Рубрика Биология и естествознание
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 06.06.2014
Размер файла 16,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА СЕЛЕКЦИИ И ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

Реферат

Тема: Суспензионные культуры

Выполнила: Руденко Ю. Е

Студентка 2 курса ФАЭ группа 1312

Направление: Садоводство

Проверила: Зверева Н.А.

клетка суспензия растение метаболизм

Благовещенск 2014 г

Суспензионные культуры - отдельные клетки или группы клеток, выращиваемые во взвешенном состоянии в жидкой среде. Представляют собой относительно гомогенную популяцию клеток, которую легко подвергнуть воздействию химических веществ.

Суспензионные культуры широко используются в качестве модельных систем для изучения путей вторичного метаболизма, индукции ферментов и экспрессии генов, деградации чужеродных соединений, цитологических исследований и др.

Признаком "хорошей" линии служит способность клеток к перестройке метаболизма и и высокая скорость размножения в конкретных условиях культивирования. Морфологические характеристики такой линии:

· высокая степень дезагрегации (5-10 клеток в группе);

· морфологическая выравненность клеток (небольшие размеры, сферическая или овальная форма, плотная цитоплазма);

· отсутствие трахеидоподобных элементов.

Клеточную суспензию получают, помещая каллусную ткань в колбу с жидкой питательной средой.

Рост суспензионных культур клеток можно оценивать по одному или нескольким следующим параметрам:

1. Объем осажденных клеток (ООК).

2. Число клеток.

3. Сырая и сухая масса.

4. Содержание белка.

5. Проводимость среды.

6. Жизнеспособность клеток.

Для работы с суспензиями необходимо знать их характеристики: жизнеспособность, плотность клеток в суспензионной культуры, степень агрегированности, скорость роста.

Жизнеспособность клеток определяют по их окраске красителем (метиленовая синь или синь Эванса). Живые клетки не окрашиваются красителем так, как клеточные мембраны непроницаемы для него. В мертвые клетки краска легко проникает, и они окрашиваются в синий цвет. Отличительная особенность суспензионных культур клеток растений -- высокая плотность, необходимая для роста. Поэтому другим осложнением при культивировании клеток растений является увеличение вязкости, со провождающее рост биомассы. Это ведет к адгезии. Адгезия (прилипание) клеток друг к другу, на поверхностях культурального сосуда и погруженных в него мешалок и датчиков вызывает затруднения. В верхней части сосуда постепенно может образовываться пена, состоящая из выделяемых клетками белков и полисахаридов. В процессе культивирования клетки слипаются и часть из них скапливается в этой пене, образуя «корку», или «безе». С увеличением биомассы клеток увеличивается и эта «корка», снижая интенсивность перемешивания, что в конце концов может привести культуру к гибели.

Конечно пассаж культивирования клеточной суспензии составляет 14-16 дней. За это время плотность возрастает от 5104 до 5106 кл / мл.

Суспензию клеток можно получить из каллуса, поместив его в жидкую питательную среду с автоматическим перемешиванием. Используя фермент, например пектиназу, получаем суспензионную культуру непосредственно из ткани экспланта (лист, стебель, корень и т. д.). Вначале на поверхности экспланта образуется каллусная ткань, а затем уже от нее отделяются клетки и клеточные агрегаты, в результате чего получается клеточная суспензия. Для получения 100 мл клеточной суспензии необходимо 2--3 г свежей каллусной ткани.

Необходимым условием культивирования клеточных суспензий является постоянное перемешивание или встряхивание среды. Если клеточная суспензия находится в неподвижном состоянии, то деление суспензионных клеток приводит к образованию каллусной ткани. Деление суспензионных клеток поддерживается при наличии ауксинов и цитокининов, т.е. тех гормонов, которые необходимы для индукции и роста каллусных клеток. Таким образом, суспензионные культуры представлены типичными каллусными клетками, обладающими всеми свойствами, характерными для клеток такого рода. Суспензии лучше образуются из рыхлого каллуса, получаемого на средах с 2,4-Д

Исключение из питательной среды ионов кальция облегчает суспендирование. Еще более облегчает этот процесс добавление в среду фермента пектиназы, который разрушает пектат кальция, склеивающий отдельные клетки. Клеточные суспензии в биотехнологии используются для получения вторичных метаболитов, многие из которых являются ценными лекарственными препаратами, для промышленного выращивания клеточной биомассы и для клеточной селекции. Наряду с этим, суспензии клеток можно применять в качестве исходного материала для получения изолированных протопластов. При использовании суспензионных культур в качестве продуцентов вторичных веществ применяют закрытые или открытые системы ферментов в периодическом или проточном режимах выращивания клеток.

Качество суспензии зависит от степени агрегированности ее клеток. Агрегаты не должны содержать более 10--12 клеток. Поэтому, чтобы избавиться от крупных агрегатов, суспензии фильтруют через марлевые, нейлоновые или металлические фильтры. Одновременно это позволяет освободиться от остатков экспланта или плотных кусков каллусной ткани.

Суспензионные культуры могут быть не только источником ценных вторичных метаболитов, но в них выявлены также новые необычные соединения, например, камптотецин, харрингтонин и другие антиканцерогены, пептиды (ингибитор протеаз, ингибитор фитовирусов) и др. Следует отметить, что деление клеток, приводящее к увеличению клеточной биомассы, и синтез вторичных метаболитов разобщены во времени. Синтез вторичных метаболитов достигает максимума в стационарной фазе роста.

Качество суспензии зависит от степени агрегированности ее клеток.

Агрегаты не должны содержать более 10-12 клеток. Для удаления крупных агрегатов суспензии фильтруют через марлевые, нейлоновые или металлические фильтры. Одновременно это позволяет избавиться от остатков эксплантаты или плотных кусков каллусных ткани..

Для глубинного культивирования растительных клеток применимы способы, разработанные в микробиологии. Различают два вида систем культивирования: открытую и закрытую.

Для закрытой системы характерен периодический режим выращивания. Клеточная масса (инокулят) помещается в определенный объем среды. Система закрыта по всем параметрам, кроме газов, до конца выращивания. Периодически подается свежая питательная среда, а старая удаляется в том же объеме. Клетки остаются в системе в течение всего цикла выращивания.

Открытые (проточные) культуры характеризуются поступлением свежей питательной среды, при котором отбирается не только старая питательная среда, но и часть урожая клеточной массы.

Наиболее изучено и распространено закрытое глубинное культивирование. При масштабировании от небольших по объему культур в колбах до больших многолитровых ферментеров меняются многие параметры культивирования, в частности аэрация и перемешиваемость.

Индукторами синхронизации в системе in vitro могут быть ингибиторы синтеза ДНК или митоза, гормоны, голодание, действие пониженной температуры.

С помощью этих факторов можно получить культуры с митотическим индексом до 30%, тогда как в обычных условиях он составляет 3%.

Как правило, клеточная популяция суспензионных культур не только гетерогенна, но и асинхронна, так как содержит клетки, различающиеся по времени вхождения в митоз. Для синхронизации клеточных культур используют методы индукции, когда течение клеточного цикла блокируется в определенном периоде под влиянием или физических факторов, например, пониженной температурой, или химических соединений.

Так, индукторами синхронизации в системе культивируемых клеток могут быть ингибиторы синтеза ДНК: тимидин, 5-аминоурацил, оксимочевина. В результате обработки клеток этими веществами клеточный цикл продолжается только до Gi-периода и клетки накапливаются перед синтетическим периодом. Удаление из среды ингибитора приводит к синхронизированному переходу клеток к синтезу ДНК, а затем и делению.

Другой способ синхронизации заключается в создании условий «голодания» по одному из компонентов культуральной среды, например, ауксину, цитокинину, углеводам, азоту.

Клетки накапливаются в Gi- или Ог-периоде клеточного цикла. Затем пассирование суспензии на среду с недостающим компонентом приводит к синхронизации клеточного деления. С помощью индукции синхронизации клеточных делений удается повысить митотический индекс с 2-3 до 30-35 %.

Размещено на Allbest.ur

...

Подобные документы

  • Химический состав клеток, функции внутриклеточных структур, функции клеток в организме животных и растений, размножение и развитие клеток, приспособления клеток к условиям окружающей среды. Положения клеточной теории по М. Шлейдену и Т. Шванну.

    презентация [1,3 M], добавлен 17.12.2013

  • Основные разновидности живых клеток и особенности их строения. Общий план строения эукариотических и прокариотических клеток. Особенности строения растительной и грибной клеток. Сравнительная таблица строения клеток растений, животных, грибов и бактерий.

    реферат [5,5 M], добавлен 01.12.2016

  • Основные способы заражения куриных эмбрионов вирусом. Этапы получения субкультур: снятие клеточного слоя, отделение и посев клеток, методика заражения клеточных культур вирусом, учет результатов. Полуперевиваемые культуры клеток человека и животных.

    презентация [4,2 M], добавлен 29.01.2015

  • Основные функции бокаловидных клеток как клеток эпителия слизистой оболочки кишечника и других органов позвоночных животных и человека. Форма клеток и особенности их локализации. Секрет бокаловидных клеток. Участие бокаловидных клеток в секреции слизи.

    реферат [2,9 M], добавлен 23.12.2013

  • Применение клеточных технологий в селекции растений. Использование методов in vitro в отдаленной гибридизации. Работы по культивированию каллуса с целью получения нового селекционного материала. Гибридизация соматических клеток и ее основные результаты.

    реферат [28,6 K], добавлен 10.08.2009

  • Значение роста и развития клеток. Жизненный и митотический циклы клеток. Продолжительность жизни разных типов клеток в многоклеточном организме. Рассмотрение митоза как универсального способа размножения, сохраняющего постоянство числа хромосом в клетках.

    презентация [4,1 M], добавлен 05.12.2014

  • Метод пульс-электрофореза для разделения ДНК индивидуальных хромосом. Выделение ДНК из клеток, лишенных клеточной стенки и измерение конечной концентрации ДНК. Выделение ДНК из культивируемых клеток: лимфоцитов, прокариот, грибов и растительных клеток.

    контрольная работа [576,0 K], добавлен 11.08.2009

  • Клетка как единая система сопряженных функциональных единиц. Гомологичность клеток. Размножение прокариотических и эукариотических клеток. Роль отдельных клеток во многоклеточном организме. Разнообразие клеток в пределах одного многоклеточного организма.

    реферат [28,6 K], добавлен 28.06.2009

  • Строение и функции оболочки клетки. Химический состав клетки. Содержание химических элементов. Биология опухолевой клетки. Клонирование клеток животных. А была ли Долли? Клонирование - ключ к вечной молодости? Культивирование клеток растений.

    реферат [27,3 K], добавлен 16.01.2005

  • Виды вегетативного размножения растений. Типы искусственного вегетативного размножения растений. Деление куста, корневые и стеблевые отпрыски. Размножение растений отводками и прививками, окулировка и копулировка. Характеристика метода культуры клеток.

    реферат [6,0 M], добавлен 09.12.2011

  • Митотическое деление клетки, особенности ее строения. Митоз как универсальный способ деления клеток растений и животных. Постоянство количества и индивидуальность хромосом. Продолжительность жизни, старение и смерть клеток. Формы размножения организмов.

    реферат [22,8 K], добавлен 07.10.2009

  • Исследование особенностей вторичного обмена растений, основных методов культивирования клеток. Изучение воздействия биологически активных растительных соединений на микроорганизмы, животных и человека. Описания целебного действия лекарственных растений.

    курсовая работа [119,9 K], добавлен 07.11.2011

  • Методы выделения чистых культур микроводорослей и способы их идентификации. Выделение чистой культуры Euglena glacilis; рассмотрение способов определения жизнеспособности клеток. Изучить влияния разобщителей дыхания и синтеза АТФ на подвижность клеток.

    дипломная работа [1,7 M], добавлен 24.05.2012

  • Функции первичных и вторичных лимфоидных органов: селезенка, белая и красная пульпа, лимфоузлы, лимфоциты слизистых оболочек. Тимус как место размножения и созревания Т-клеток, участки размножения и созревания В-клеток, схема циркуляции лимфоцитов.

    реферат [18,9 K], добавлен 26.09.2009

  • Достижения в области изучения стволовых клеток. Виды стволовых клеток, особенности их функционирования. Эмбриональные и гемопоэтические стволовые клетки. Стволовые клетки взрослого организма. Биоэтика использования эмбриональных стволовых клеток.

    презентация [908,9 K], добавлен 22.12.2012

  • Гетерогенность клеточного состава нервной ткани как одна из ее морфологических особенностей. Роль нейроглиальных клеток в функциональной активности ЦНС. Состав и особенности метаболизма нуклеиновых кислот, аминокислот и белков, нейроглиальных клеток.

    реферат [23,7 K], добавлен 26.08.2009

  • Методы культивирования соматических клеток человека и животных на искусственных питательных средах как предпосылка к развитию клеточной инженерии. Этапы соматической гибридизации. Перенос генетического материала. Происхождение трансгенных растений.

    реферат [15,8 K], добавлен 23.01.2010

  • Виды носителей для иммобилизации клеток и ферментов. Иммобилизованные культуры и возможность их применения в различных отраслях. Типы реакторов с использованием иммобилизованных культур. Преимущества и недостатки использования иммобилизованных культур.

    курсовая работа [365,2 K], добавлен 15.01.2012

  • Роль стромы и микроокружения кроветворных органов в образовании и развитии клеток крови. Теории кроветворения, постоянство состава клеток крови и костного мозга. Морфологическая и функциональная характеристика клеток различных классов схемы кроветворения.

    реферат [1,1 M], добавлен 07.05.2012

  • Морфологическая разнообразность лимфоцитов, экспрессирование ими особых у каждой субпопуляции поверхностных маркеров. Различие Т-клеток по своим антигенраспознающим рецепторам. Дифференцировка В-клеток, активация Т и В-клеток, вызывающая синтез маркеров.

    реферат [17,0 K], добавлен 26.09.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.