Biotechnologia zrobiła zaskakujący krok naprzód w ciągu ostatniego stulecia. Odkryto liczne nowe techniki, hodowle komórkowe, edycję genomu i nie tylko. Wszystko to pozwala nam lepiej poznać, jak działa świat, jak działają organizmy i szereg innych ciekawych rzeczy.
Wprowadzenie
Czym są więc kultury komórkowe? Jak wiesz, ciało nie jest czymś holistycznym. Powstaje z różnych komórek, z których każda pełni określoną funkcję. Jeśli rozdzielisz je brutalną metodą, szybko umrą. Ale komórki można ostrożnie usunąć i stworzyć takie warunki, w których będą mogły kontynuować swoją działalność i rozmnażać się. W ten sposób powstają kultury komórkowe.
Jak je zdobyć? Co dziwne, ale jako podstawę wykorzystuje się takie komórki, które utraciły zdolność dzielenia się jako część ciała. Na przykład leukocyty krwi obwodowej. Zastosowanie uprawy pozwala rozwiązać szereg problemów teoretycznych. Ponadto dzięki niemu uzyskano odpowiedź na szereg zastosowanych problemów.
Ohznaczenie i znaczenie w badaniach
Dlaczego to robisz? Jakie są zalety kultur komórkowych? Badanie ich zachowań pozwala zrozumieć mechanizmy kontroli podziału. Ustalono, że w tym przypadku ważną rolę odgrywają interakcje komórkowe. Wiadomo zatem, że komórki mogą aktywnie dzielić się i rozprzestrzeniać wzdłuż szkła naczynia, aż do zetknięcia się ze sobą. Gdy tylko dojdzie do kontaktu powierzchni, ruch ustaje, podobnie jak proces reprodukcji. Gdy cała dostępna powierzchnia pokryta jest gęstą warstwą, proces podziału zostaje zatrzymany. Przez chwilę komórki będą mogły żyć w spokoju.
Wtedy zaczynają się w nich pojawiać różne zakłócenia. Dlatego też, jeśli komórki nie zostaną przeszczepione do nowego naczynia i zapewni się im dobre środowisko, kultura umrze. Nie ma znaczenia, co jest brane pod uwagę - kultura komórkowa roślin lub zwierząt, wynik jest taki sam - śmierć. Nawiasem mówiąc, co ciekawe, przeprowadzka do nowego środowiska nie gwarantuje stymulacji reprodukcji. Jak pokazuje praktyka, jeśli komórki zostaną przeniesione kilka razy, nie podzielą się nawet w optymalnych warunkach.
Ograniczenia
Dlaczego kultury komórkowe giną prędzej czy później? Wynika to z tzw. limitu Hayflicka. Uważa się, że starzenie się komórek jest wynikiem nieodłącznych mechanizmów. Co ciekawe, guzy nowotworowe zachowują się pod tym względem nieco inaczej. Na przykład nie przestrzegają limitu Hayflick. Oprócz,gdy na powierzchni statków badawczych nie ma już miejsca, nadal się rozmnażają. W ten sposób hodowla komórek nowotworowych staje się wielowarstwowa. Jej najstarszy przedstawiciel laboratoryjny „żył” już dobre pół wieku.
Należy zauważyć, że bardzo często obserwuje się zróżnicowanie. Na przykład można zsyntetyzować określone białka lub zachować cechy morfologiczne. Hodowla komórek może czasami prowadzić do pojawienia się nowych właściwości, ale nierzadko zanikają. Jest to również bardzo ważne przy badaniu mechanizmów działania. Nawiasem mówiąc, te właściwości doprowadziły do tego, że niektóre kultury komórkowe powstają w praktycznym celu pozyskiwania zsyntetyzowanych substancji. W ten sposób uzyskują przeciwciała przeciwko różnym białkom.
Znaczenie praktycznego zastosowania
Hodowla kultur komórkowych odgrywa ważną rolę w pozyskiwaniu substancji leczniczych. Takie podejście jest popularne podczas pracy z roślinami niewygodnymi w uprawie na plantacji. Hodowle komórkowe nadają się również do analizy biochemicznej. Na przykład konieczne jest postawienie diagnozy w zarodku. W tym przypadku bardzo trudno jest pobrać materiał do analizy. Tu właśnie wkracza technologia hodowli komórek. Konieczne jest pobranie kilkuset młodych z kosmków błony embrionalnej. To wystarczy, aby wyhodować dużą masę komórek i jednocześnie nie zaszkodzić dziecku.
Oprócz tego, kultury komórkowe są również ważne w wirusologii. Są niezbędne do rozwojute małe mikroorganizmy i zbadaj ich właściwości. Nie powinniśmy zapominać o przemyśle farmaceutycznym i chemicznym. Tam potrzebne są hodowle komórkowe w celu prowadzenia badań nad możliwym uszkodzeniem chromosomów i DNA różnych syntetyzowanych substancji.
Wniosek
To właśnie są kultury komórkowe. To bardzo obiecujący kierunek pracy i nauki. Pozwala zidentyfikować „twarde orzechy”, zbadać, dlaczego mają takie właściwości, a w dłuższej perspektywie wykorzystać zdobytą wiedzę z korzyścią dla ludzkości. Na przykład zarodki kurcząt okazały się bardzo odporne na różne czynniki chorobotwórcze. Dlaczego nie zbadać przyczyny takiego stanu rzeczy, aby w przyszłości, przy pomocy inżynierii genetycznej, nie można było wykorzystać mechanizmów obronnych wynalezionych przez naturę dla własnej korzyści?
