Приглашаем посетить сайт
Культура клеток и тканей
Культу́ра кле́ток и тка́ней. У растений — искусственное индуцирование деления клеток в изолированных кусочках (локусах) растительных тканей или целых органах растений (пыльниках, семяпочках и др.). Начало изучению метода К. к. и т. положено трудами Ф. Уайта и Р. Готре (начало XX в.), затем более детально разработано американским учёным Ф. Стюардом (1954—1958). Проводится в специальных культиваторах, колбах; пробирках на искусственных питательных средах в условиях определенной температуры и освещённости. К. к. и т. — удобная модель для исследований в области физиологии и биохимии растений, цитологии, генетики, растительной вирусологии, а также метод, имеющий важное практическое значение. Изменяя условия выращивания, можно либо поддерживать неорганизованное размножение клеток (в длительной пересадочной культуре) с целью создания больших количеств клеточной биомассы и получения из неё экономически ценных продуктов, либо индуцировать процессы, приводящие к развитию целого растения. Последнее позволяет использовать К. к. и т. в растениеводстве. Так, клональное микроразмножение картофеля, овощных, плодово-ягодных и декоративных растений обеспечивает высокий коэффициент размножения (до 10 млн. растений из 1 почки или кусочка ткани), а также улучшает качество как посадочного материала, так и конечной продукции, поскольку исключает возможность заражения вирусами и другими патогенами. Получение методом К. к. и т. гаплоидных растений из пыльников и микроспор, культивирование семяпочек и зародышей ускоряет и облегчает селекционный процесс. Применение методов клеточной инженерии в К. к. и т. (мутагенез и селекция на клеточном уровне, гибридизация соматических клеток, перенос генов в растительную клетку) позволяет создавать изменённые формы растений и открывает новые возможности для выведения на их основе ценных сельскохозяйственных культур. Разработаны способы длительного хранения (в условиях глубокого холода) культур меристемных тканей, что позволяет создавать банки для сохранения генофонда растений.
У животных К. к. и т., или эксплантация, — метод сохранения жизнеспособности и выращивания в искусственных условиях изолированных органов, их частей, тканей или популяции отдельных клеток (эксплантатов). В зависимости от характера роста и биологических особенностей эксплантатов, а также способов их приготовления различают несколько вариантов К. к. и т. Культуры в сгустке плазмы готовят путём измельчения ткани до размера 1 мм3 и помещения её в каплю плазмы крови на часовое стекло, в пробирку, чашку Карреля или Петри. Затем добавляют эмбриональный экстракт или жидкую питательную среду. По краям эксплантированного кусочка образуется зона роста. Однослойные культуры — популяции изолированных клеток, выращенные в виде однослойного пласта (монослоя) на стекле или другом материале, — получают путём дезагрегации тканей трипсином. Их подразделяют на первичные К. к. и т., линии клеток, клоновые линии клеток и штаммы клеток. Суспензионные культуры (глубинные) — популяции клеток животных, размножающиеся в питательной среде в свободновзвешенном состоянии. В период выращивания производят перемешивание суспензии с целью предотвращения склеивания клеток в конгломераты и прикрепления их к стенке сосуда. Органные культуры в какой-то степени сохраняют тканевые взаимоотношения клеток, близкие к таковым в органах животных. Мелкие кусочки органов помещают на «плот» (желточная оболочка куриного эмбриона, специальный сорт бумаги, вискоза, миллипоровые фильтры и др.), плавающий в жидкой питательной среде или фиксированный на плотной среде. Культуры переживающих тканей — разновидность органной культуры, при которой суспензию кусочков органов культивируют в питательной среде при постоянном перемешивании и аэрации. Культуры в организме — метод культивирования ауто-, гомо- или гетеротрансплантатов в организме животного (например, в передней камере глаза, в коллоидных мешочках, помещённых в брюшную полость или под кожу). К. к. и т. — один из важнейших методов экспериментальной биологии, его широко используют в вирусологии, бактериологии, иммунологии, эмбриологии, цитологии, генетике и др. В СССР создана Всесоюзная коллекция клеточных культур.
Литература:
Бутенко Р. Г., Культура изолированных тканей и физиология морфогенеза растений, М., 1964;
Новые методы культуры животных тканей, пер. с англ., М., 1976;
Культура клеток растений, М., 1981;
Всесоюзная коллекция клеточных культур, «Цитология», 1985, т. 27, в. 11, с. 1325-32.