Биотехнологии за последнее столетие сделали поражающий шаг вперед. Были открыты многочисленные новые методы, клеточные культуры, редактирование генома и многое другое. Все это позволяет нам лучше узнавать, как же устроен мир, работа организмов и ряд иных интересных вещей.
Вводная информация
Так что же собой представляют клеточные культуры? Как известно, организм не является чем-то целостным. Он формируется из различных клеток, каждая из которых выполняет определенную функцию. Если отделить их грубым методом, то они быстро погибнут. Но клетки можно аккуратно извлекать и создавать им такие условия, в которых они смогут продолжать свою деятельность и размножаться. Вот так и формируются клеточные культуры.
Как же их получают? Как ни странно, но в качестве основы используются такие клетки, которые потеряли способность к делению в составе организма. Например, лейкоциты периферической крови. Использование культивирования позволяет решать ряд теоретических проблем. Кроме этого, благодаря нему был дан ответ на целый ряд прикладных задач.
О значении и важности в исследованиях
Зачем это делать? Какую пользу могут принести клеточные культуры? Изучение их поведения позволяет понимать механизмы контроля деления. Установлено, что в этом случае большую роль играют клеточные взаимодействия. Так, известно, что клетки могут активно делиться и расползаться по стеклу сосуда до тех пор, пока не будут соприкасаться между собой. Как только доходит до контакта поверхностей, движение останавливается, равно как и процесс размножения. Когда вся доступная поверхность укрывается плотным слоем, прекращается процесс деления. Некоторое время клетки смогут спокойно жить.
Затем в них начинают возникать различные нарушения. Поэтому, если клетки не пересадить в новый сосуд и не дать им хорошую среду, то культура погибает. При этом не важно, что рассматривается – клеточная культура растений или животных, результат один – смерть. Кстати, что интересно – перемещение в новую среду не дает гарантии того, что будет простимулировано размножение. Как показала практика, если клетки переселять несколько раз, то они не будут делиться даже в оптимальных условиях.
Ограничения
Почему же рано или поздно клеточные культуры гибнут? Это связано с так называемым пределом Хейфлика. Считается, что старение клеток является результатом заложенных механизмов. Что интересно, так это то, что раковые опухоли в этом плане ведут себя немного иначе. Например, они не подчиняются пределу Хейфлика. Кроме этого, когда на поверхности исследовательских сосудов не остается места, они все равно продолжают размножаться. Таким образом, опухолевая клеточная культура становится многослойной. Самый старый ее лабораторный представитель уже «живет» добрые полвека.
Следует отметить, что очень часто наблюдается дифференцирование. Например, могут синтезироваться специфические белки или сохраняются морфологические особенности. Культивирование клеток иногда может привести к появлению новых свойств, но нередки случаи, когда они же пропадают. Это также очень важно при изучении механизмов деятельности. Кстати, эти свойства привели к тому, что некоторые клеточные культуры создаются с практической целью – получение синтезируемых веществ. Именно таким образом и достают антитела к различным белкам.
Важность практического использования
Культивирование клеточных культур играет немаловажную роль в получении лекарственных веществ. Такой подход популярен при работе с растениями, которые неудобно выращивать на плантации. Также клеточные культуры подходят для проведения биохимического анализа. Например, необходимо установить диагноз у эмбриона. Взять материал на анализ в таком случае очень сложно. Здесь на помощь и приходит технология клеточных культур. Необходимо взять несколько сотен слеток из ворсинок оболочки зародыша. Этого достаточно, чтобы вырастить большую клеточную массу и одновременно не нанести вреда малышу.
Кроме этого, клеточные культуры важны и в вирусологии. Они необходимы для того, чтобы выращивать эти небольшие микроорганизмы и изучать их свойства. Не следует забывать о фармацевтической и химической промышленности. Там клеточные культуры необходимы для того, чтобы проводить исследования возможных повреждений на хромосомы и ДНК различных синтезированных веществ.
Заключение
Вот и рассмотрено, что собой представляют клеточные культуры. Это весьма перспективное направление работы и изучения. Оно позволяет выявлять «крепких орешков», изучать, благодаря чему у них есть такие свойства, и в перспективе использовать полученные знания на благо человечества. К примеру, куриные эмбрионы показали себя как очень стойкие к различным болезнетворным влияниям объекты. Почему бы не исследовать причину такого положения дел, чтобы в будущем с помощью генной инженерии не воспользоваться преимуществами изобретенных природой механизмов защиты в свое благо?
