Типы культуры клеток и тканей

Распределение хромосом при размножении клеток культуры происходит по механизму митоза. Обычно клеточная линия является потомком одной клетки (и, таким образом, представляет собой клон) или нескольких клеток ткани определенного типа. В лабораторных условиях растительные и животные клетки чаще всего проходят лишь ограничен- [c.290]

Рис. 4-10 Фибробласт в культуре ткани при наблюдении с помощью четырех различных типов световой микроскопии. А. Изображение получено при прямом прохождении лучей через клетку (микроскопия в светлом поле). Остальные изображения получены с помощью методов, рассматриваемых в тексте Б-фазово-контрастная микроскопия В -интерференционная микроскопия /" микроскопия в темном поле Простая замена

Обратим внимание читателя еще на одно место учебника, на этот раз касающееся достижений цитологии Очень интересны для проблемы рака наблюдения А. Левана и других исследователей над поведением хромосом в нормальных клетках культуры ткани в период их превращения в постоянные клеточные штаммы. После пересадки нормальных клеток на питательную среду у них сейчас же возникает изменчивость в отношении числа и структуры хромосом. Результатом этого является, так же как и у популяций клеток раковых опухолей, генетическая гетерогенность, которая в том случае, если клетки способны к существованию в культуре, постепенно приводит к созданию нового наследственного типа, приспособленного к жизни на питательной среде. Таково происхождение так называемых клеточных штаммов, способных к неограниченному размножению в культурах (см. стр. 446). [c.9]

Клетки ткани нормальной обезьяны, растущие в культуре в чашке Петри, могут быть заражены вирусом. Потомки этих клеток, даже если их выращивают в условиях культуры в течение многих поколений после инъекции обезьяне, размножаются и вызывают образование рака типа полиомы. [c.255]

В зависимости от способа, условий культивирования и происхождения можно выделить несколько типов культур клеток и тканей. Если культивирование происходит поверхностно на агаризо-ванной питательной среде, то образуется каллусная ткань. Она не имеет четко выраженной структуры, но может различаться по плотности. Происхождение и условия выращивания определят, будет ли каллусная ткань рыхлой, средней плотности или плотной. Рыхлая каллусная ткань имеет сильно оводненные клетки, легко распадается на небольшие группы клеток и кластеры и поэтому может быть использобана для получения суспензионной культуры. Ткань средней плотности характеризуется хорошо выраженными меристематическрши очагами. В ней легко инициируются процессы органогенеза. Наконец, у плотных каллусных тканей различают зоны редуцированного камбия и трахеидоподобных элементов [c.166]

Широкое использование данного метода в эволюционных, физиологических, общемедицинских и фармакологических исследованиях обусловлено тем, что культивирование клеток и тканей позволяет преодолевать многие физические, физиологические и биохимические ограничения, накладываемые сложным строением организма. Метод позволяет изучать потенциал развития клетки, т.е. способность клетки в пределах, обусловленных генотипом, образовывать при соответствующих химических и физических условиях любой другой тип клетки. Несмотря на то что культуры клеток растительных и животных тканей мало чем отличаются друг от друга, клетки растительных тканей могут размножаться в менее сложных средах, чем.клетки тканей животных. [c.34]

Таким образом, почти каждая ткань-это сложная смесь клеток многих типов, которые, находясь в одних и тех же условиях, тем не менее сохраняют свои различия. Это возможно в основном благодаря клеточной памяти (разд 15.4.2), позволяющей дифференцированным клеткам автономно поддерживать присущий им характер специализации и передавать его дочерним клеткам. Эксперименты, проведенные на тканевых культурах, непосредственно демонстрируют важнейшее свойство таких клеток лишенные своего обычного окружения, эти клетки и их потомки продолжают следовать заложенным в них изначальным инструкциям. [c.132]

Движения гаетруляции осуществляются благодаря клеточной активности трех типов вытягиванию, прикреплению и сокращению. В основе почти всех видов морфогенетических движений отдельных клеток и групп клеток лежат эти же типы активности в различных сочетаниях, а также рост и деление клеток. На примере впячивания энтодермы в бластоцель можно видеть, что активность небольшого числа эпителиальных клеток, выпускающих липкие отростки, способна обеспечить силу, достаточную для перемещения всего клеточного пласта. Сходные явления можно наблюдать и в культурах различных тканей. Например, если передний край нарастающего в чащке Петри эпителия отделить от поверхности субстрата, произойдет сокращение всего клеточного слоя. Из этого видно, что к субстрату прикреплены только клетки переднего края, и именно они тянут остальной пласт. Начало впячивания [c.58]

Известно (подробнее об этом см. гл. 13), что клетки многоклеточного организма размножаются только тогда, когда они находятся в соответствующем окружении и на них воздействуют специфические факторы роста. Механизм действия этих факторов роста не совсем ясен, но несомненно, что одним из главных эффектов должно быть увеличение общей скорости белкового синтеза (см. разд. 13.3.4). Чем определяется эта скорость Прямые исследования на тканях крайне сложны, но если клетки в культуре не получают достаточного количества питательных веществ, то резко снижается скорость инициации синтеза полипептидных цепей, причем можно показать, что это торможение обусловливается инактивацией одного из факторов инициации белкового синтеза, а именно 1Р-2. Показано, что по крайней мере у одного типа клеток (в незрелых эритроцитах) активность 1Р-2 снижается контролируемым образом в результате фосфорилирования одной из трех его белковых субъединиц. Можно предположить поэтому, что скорость белкового синтеза у эукариот регулируется в известной степени специфическими протеинкиназами, которые в своей активной форме тормозят его инициацию. Возможно, что действие факторов роста осуществляется при посредстве каких-то регуляторных веществ, которые инактивируют эти протеинкиназы или нейтрализуют их эффект. [c.272]

Нами получена определенная корреляция между дозой вируса, взятого в эксперимент, степенью выраженности вирусного ЦПЭ и частотой положительного зеркального эффекта. Установлено, что максимальный процент положительного зеркального цитопатического эффекта в опытах с вирусом куриной чумы птиц и аденовируса 5-го типа получен при внесении вируса в культуру ткани в титре 10- и 10 . Эта концентрация вируса оптимальна для изучения дистантных межклеточных взаимодействий, осуществляемых в системе клетка — клетка. При заражении клеточной культуры низким титром вируса (титр 10 —10 ) вирусное [c.72]

На процессы роста нейронов могут оказывать влияние многие химические агенты, которые воздействуют на мембрану или на органеллы нервной клетки. Кроме того, имеются некоторые специфические факторы, которые ускоряют рост определенных типов нейронов. Наиболее известным из них является фактор )оста нервов (ФРН). ФРН — это белок с мол. массой 130 000. Зго главная нейроактивная субъединица — полипептид, у которого аминокислотная последовательность сходна с установленной для инсулина. Это позволяет предположить, что у этих двух веществ в процессе эволюции был один общий предшественник. ФРН обычно секретируется производными нервного гребня и стимулирует рост аксонов соответствующих клеток. Он играет существенную роль в росте и созревании нейронов спинальных и симпатических ганглиев (см. рис. 10.2). Кроме того, ФРН является для экспериментатора полезным инструментом при изучении роста отростков в культурах клеток и тканей. [c.242]

Популяции протопластов, клеток и клеточных агрегатов обычно относительно гомогенны в отношении типа клеток и их. поведения в культуре ткани по сравнению с клетками больших гетерогенных эксплантатов. [c.141]

Клетки тканей, даже высокодифференцированные, при выращивании в культуре имеют тенденцию быстро утрачивать дифференциацию и превращаться в клетки одного из трех основных типов — эпителиоциты, механоциты или амебоциты. Эпителиоциты представляют собой тесно прилегающие друг к другу клетки, происходящие из эпителиальных тканей полагают, что они являются производными двух поверхностных слоев эмбриональной бластулы. Механоциты, часто называемые также [c.53]

Таким образом, различия в балансе экзогенных гормонов ауксиново-го и цитокининового типа определяет, с одной стороны, возможность перехода клетки в культуре к дедифференцировке и неорганизованной пролиферации, а с другой — индукцию вторичной дифференцировки того или иного типа морфогенеза, что было отмечено Ф. Скугом и Е. Миллером (1957). Следовательно, ауксины и цитокинины, вызывающие в зависимости от соотношения либо дедифференцировку и переход к каллусному росту, либо дифференцировку и морфогенез в культуре каллусных тканей, являются не только регуляторами роста, но и регуляторами дифференцировки. [c.98]

Работы по поиску новых маркеров морфогенеза продолжаются. Клетки меристематических очагов и клетки, дающие начало эмбриоидным структурам, отличаются от каллусных интенсивным синтезом РНК и ДНК, что связано с особенностями их белкового обмена. Изменения в белковом обмене сходны с теми, которые протекают при дедифференцировке клетки, но итоги у них различны. По мнению Р.Г. Бутенко, специфика реакции определяется не общим усилением синтеза макромолекул, что необходимо для усиленной пролиферации, а теми уникальными синтезами, которые идут на этом общем фоне и обусловливают появление белков регуляторного типа. Переход к морфогенезу в культуре каллусных тканей сопровождается значительными изменениями дыхательного метаболизма. В целом дыхание (по СО2) усиливается, но изменяется его характер в направлении интенсификации пентозофосфатного пути. Возрастает активность дыхательных ферментов. Вслед за биохимической наступает структурная реорганизация клетки. Биохимическая дифференцировка клетки всегда предшествует структурной. В клетках, вступивших на путь морфогенеза, возрастает число рибосом, митохондрий, меняется их внутренняя структура. [c.102]

Культуры каллюса начинают свой рост из растительной ткани, и такой тип культуры используется для поддержания материала. Культуры каллюса обычно поддерживаются на поверхности твердой агаровой среды. По этой причине различные участки каллюса оказываются в различных условиях окружающей среды поэтому в большинстве случаев для биохимических исследований используются диспергированные клетки каллюса, растущие в суспензии. При возвращении на твердую среду клетки претерпевают определенную последовательность клеточных делений, приводящих к появлению адвентивных эмбрионов (Reinert et al., 1977). [c.17]

Свежевыделенные культуры носят название первичных культур до начала пассирования или субкультивирования. Клетки первичной культуры обычно гетерогенны и характеризуются малым пролиферативным пулом, но в них наиболее полно представлены типы клеток той ткани, откуда они были получены, а также четко обнаруживается экспрессия ряда свойств, присущих данной ткани. Субкультивирование обеспечивает возможность продления существования культуры (в результате субкультивирования получаются линии клеток), возможность клонирования (см. гл. 4 и 8), исследования и сохранения клеток (гл. 4), а также получения более однородных популяций. При этом во многих случаях субкультивирование приводит к потере специализированных клеток и дифференцировочных признаков, если не принимаются меры для отбора специализированных линий, и сохранения или реиндукции дифференцировочных свойств (см. ниже). [c.16]

Поведение лимфоидной ткани в органных культурах показывает, насколько важно для поддержания дифференцировки лимфоцитов in vitro их взаимодействие со стромаль-ными клетками. Эта проблема заслуживает тщательного изучения. Один из подходов к ее разработке может состоять в совмещении в органной культуре лимфоцитов с чистыми линиями стромальных клеток из монослойных культур тимуса, селезенки, лимфоузлов, периферической крови и перитонеального экссудата. Из таких экспериментов могут быть получепы сведения о специфических особенностях различных типов стромы лимфоидной ткани и об их влиянии па дифференцировки лимфоцитов. [c.109]

Более того, клетки нервного гребня сохраняют способность реагировать на локальное окружение даже на очень поздних стадиях развития. В условиях изоляции в культуре отдельные клетки симпатических ганглиев новорожденного мышонка созревают в нейроны, синтезирующие норадреналин. Если же они растут по соседству с некоторыми типами клеток из других тканей (например, мьппечными), они дифференцируются в нейроны, синтезирующие ацетилхолин. При изменении условий культуры отдельные нейроны могут переключаться с одного фенотипа на другой, и в этом переходе есть фаза, когда клетка синтезирует одновременно оба нейромедиатора. Влияние других клеток на выбор нейронами нейромедиатора может осуществляться и без прямого межклеточного контакта. Синтез ацетилхолина в изолированных клетках ганглиев можно вызвать и просто с помощью феды, в которой росли клетки других тканей. Это позволяет предполагать, что такое переключение происходит под влиянием какого-то растворимого вещества, вьщеляемого в феду тканью-нндуктором. [c.125]

Различные клетки крови образуются в организме в разных количествах, и образование каждого их типа регулируется отдельно в соответствии с изменяющимися потребностями Поэтому в гемоподае обязательно должны действовать какие-то сложные управляющие механизмы, пока еще недостаточно изученные. Этот процесс труднее исследовать, чем обновление клеток такой ткани, как эпидермальный слой кожи. Эпидермис обладает определенной пространственной организацией, которая позволяет без труда следить за процессом обновления н идентифицировать стволовые клетки. Не так обстоит дело с кровью. Изучение замены клеток кровн требует более тонких экспериментальных методов, в том числе применения радиоактивных меток, введения клеток одного животного другому, а также изучения отдельных клегок и их потомства в культуре. [c.161]

Механизмы концентрирования СОг существуют у некоторых водорослей и ряда высших растений с С4-ТИПОМ фотосинтеза. Группа С4-растений включает несколько родов в основном это тропические растения. К их числу принадлежат такие коммерчески важные культуры, как сахарный тростник, кукуруза и сорго, а также тропическая слоновья трава (Рептзе ит). В опытах с э врми растениями была зарегистрирована максимальная скорость образования сухого вещества у них имеется дополнительный цикл карбоксилирования- (С путь), который работает,, как насос, перекачивающий СО2 из атмосферы к месту восстановительной реассимиляции за счет ВПФ-цикла в клетках об-кладки проводящих пучков. Вначале углекислый газ атмосферы ассимилируется с образованием четырехуглеродных кислот (ма-лата и аспартата) в наружном (мезофильном) слое фотосинтезирующей ткани. Эти кислоты переносятся в слой клеток об- [c.46]

Литературные данные о биохимии нейроглии и системы нейрон—нейроглия еще малочисленны. Представления о химизме глии зачастую базируются на косвенных данных результатах биохимического анализа серого и белого вещества мозга, культуры тканей, глиальных опухолей мозга. Малочисленны и прямые данные, полученные как микробиохими-ческими методами на одиночных изолированных клетках или на клеточных фракциях, обогащенных глиальными элементами, так и цитохимическими методами. Канчдый из перечисленных методов исследования имеет свои недостатки, но данные, полученные при их использовании, показывают, что нейроглия представляет собою метаболически активную популяцию клеток мозга с определенными особенностями обмена веществ. Недостаточность накопленного материала не позволяет пока установить, всем ли нейрогли-альным клеткам свойственны одни и те же черты химизма, или последний имеет свою специфику в разных типах клеток и в разных образованиях мозга. [c.127]

Клетки эмбриональных тканей и тканей новорожденных используются в качестве исходного материала для выделения специфических типов клеток, которые можно исследовать биохимически либо использовать для создания клеточных культур. Многие клетки растений и животных выживают и часто способны пролиферировать в культуральной чашке при наличии питательной среды соответствующего состава. Разные типы клеток нуждаются в различных питательных веществах, в том числе в одном или нескольких белковых факторах роста. Большинство клеток животных погибает после конечного числа белений, но иногда в культуре клеток спонтанно возникают редкие варианты, способные поддерживаться бесконечно долго в виде клеточных линий. Клеточные линии можно использовать для получения клонов, которые происходят из одиночной клетки-предшественника. Так, можно выделить мутантные клетки, дефектные по одному белку. Можно осуществить слияние различных типов клеток с образованием гетерокарионов (клеток с двумя ядрами), из которых в конечном счете образуются гибридные клетки (ядра клеток которых слились воедино). Гибридные клетки можно использовать для изучения взаимодействия компонентов двух различных клеток. Кроме того, этот метод позволяет ответить на вопрос, в каких конкретно хромосомах находятся те или иные гены. [c.208]

При клоиироваиш ДНК фрагмент, содержащий изучаемый ген, выявляют обычно с помощью радиоактивного ДНК-зонда или, после экспрессии гена в клетке-хозяине, - с помощью антител, обнаруживающих кодируемый этим геном белок. Затем клеткам, несущим данный фрагмент ДНК, предоставляют возможность размножаться и нарабатывать большое количество копий как самого гена, так и молекул его продукта. Для генноинженерных задач нуклеотидную последовательность такого клонированного фрагмента ДНК изменяют, присоединяют к другой последовательности ДНК, а затем снова вводят в клетки. Сочетание клонирования ДНК с генной инженерией вооружает клеточного биолога очень мощным инструментом исследования. В принципе возможно сконструировать ген, кодирующий белок с любой желательной аминокислотной последовательностью, и присоединить его к такой промоторной последовательности ДНК, которая позволит контролировать время и тип экспрессии гена Этот новый ген можно ввести либо в клетки, выращиваемые в культуре, либо в клетки зародышевого пути мыши или плодовой мушки. У трансгенных животных эффект экспрессии включенного гена можно наблюдать на многих различных клетках и тканях. [c.343]

С помощью таких факторов роста, как PD F, клетки одного типа могут контролировать пролиферацию клеток другого типа. Но важно и то, что клетки одного и того же типа в ткани взаимодействуют друг с другом и согласовывают скорость деления, чтобы поддерживать надлежащую плотность популяции. Социальный контроль такого рода четко проявляется при реакциях на повреждение. Например, когда поврежден эпителий, клетки по краям раны стимулируются к делению (см. рис. 13-23) и наползанию на обнаженную поверхность до тех пор, пока она вновь не будет закрыта в этот момент быстрая пролиферация и движение клеток прекращаются. Сходное явление можно наблюдать на диссоциированных клетках в культуре. Эпителиальные клетки или фибробласты, помещенные в чашку, в присутствии сыворотки будут приклеиваться к поверхности, распластываться и делиться до тех пор. пока не образуется сплошной монослой в котором соседние клетки соприкасаются. Носле этого нормальные клетки перестают делиться-явление, известное как торможение пролиферации, зависимое от плотности. Если такой монослой поранить иглой таким образом, чтобы на [c.419]

Антитела к белку с мол. массой 30000 реагируют со щелевыми контактами многих тканей и организмов но-видимому, белки коппексопа во всех случаях сходны (хотя биохимические и физиологические данные показывают, что они все же не идентичны). Это согласуется с тем фактом, что клетки различного типа в культуре обычно образуют шелевые контакты друг с другом, даже если они принадлежат разным видам. [c.483]

Осадок клеток ресуспендируют в 2 мл соответствующего ледяного буфера (например, 0,1 М калий-фос-фатного буфера, pH 7,0), используя гомогенизатор типа Vortex. Если клетки склонны к агрегации, то для получения суспензии отдельных клеток используют мягкую обработку их ультразвуком или мягкую гомогенизацию (в гомогенизаторе или размельчителе тканей). Для культур, которые особенно плохо поддаются ресуспендированию, можно вначале добавить к буферу 0,01% (вес/ [c.415]

Начиная с прорастания семян, растение претерпевает сериЮ онтогенетических изменений, каждое из которых находится под избирательным контролем различных участков его генетического аппарата. Индукцией и реорессией определенных генов могут управлять растительные гормоны, но мы все еще не понимаем природу главной контролирующей системы, которая программирует индукцию и репрессию специфической генетической активности. Даже в зрелых, полностью дифференцированных клетках имеется полный набор генов, содержащих всю инфор-мацию, необходимую для образования целого растения. Этог потенциал можно выявить, если определенные зрелые клетки выращивать в культуре тканей, где они в результате стимуляции дедифференцируются, вновь начинают делиться и в конце концов дают начало целому новому растению. Эксперимент такого типа показывает, что созревание и старение клеток не являются результатом утраты генетического материала. Скорее всего они, по-видимому, обусловлены рядом изменений в динамике синтеза клеточных белков (или по крайней мере коррелируют с такими изменениями). Следовательно, старение клетки— это результат изменившейся относительной активности различных генов, что приводит к синтезу недостаточного количества мРНК, необходимой для поддержания тех функций, которые важны для целостности клетки, и в то же время разрешает синтез избыточного количества разнообразных гидролитических ферментов, таких, как нуклеазы и протеазы. Зачастую старение сопровождается также изменением проницаемости мембран. [c.317]

Индуцированные светом мутации возникают у вирусов, микроорганизмов, одноклеточных растений и животных, а также клеток и культур тканей высших растений и животных. При надежной оптической экранировке половых клеток высших растений и животных прямой фотомутагенез становится практически невозможным. Например, при УФ-облучении взрослых дрозофил только 0,1% квантов биологически активного света достигают зародышевых клеток. Однако не исключаются и косвенные мутации, вызываемые фотохимическими продуктами, переносимыми между клетками организма (химический мутагенез). Выявлены такие штаммы бактерий, у которых при облучении УФ-светом, обладающим эффективным летальным действием, мутации практически не наблюдаются. Наряду с мутациями ультрафиолетовый свет вызывает различного типа хромосомные аберрации (разрывы, делеции и транслокации хромосом). [c.306]

Клетки тератокарциномы можно получить в культуре такие культуры способны расти и дифференцироваться в различные ткани. Получено множество линий эмбрионоподобных клеток если их инъецировать мышам, возникают опухоли, в состав которых входят различные типы дифференцированных клеток. Такие клетки во многом похожи на нормальные зародышевые клетки и при этом доступны в большом количестве. Поэтому их можно использовать в качестве модельных систем для изучения дифференцировки Например, они смешиваются с нормальными зародышевыми клетками, если их инъецировать в 4-дневную бластоцисту, что приводит затем к образованию генетических мозаиков. [c.128]

В принципе подобное сопряжение должно обеспечивать метаболическую кооперацию клеток, так как внутриклеточные малые молекулы, производимые лишь какой-то субпопуляцией клеток данной ткани, могут использоваться и остальными ее клетками. Хотя до сих пор не удалось прямо продемонстрировать такую метаболическую кооперацию in vivo, было показано, что она имеет место в тканевых культурах. Например, мутантные линии клеток, у которых отсутствует фермент тимидинкиназа, не способны включать в ДНК радиоактивный тимидин. Но радиоавтография после добавления в среду радиоактивного тимидина показывает, что при совместном культивировании таких клеток с нормальными клетками (клетками дикого типа), имеющими тимидинкиназу, ДНК мутантных клеток, непосредственно соприкасающихся с нормальными, оказывается меченой (рис. 12-30). Это означает, что какой-то предшественник ДНК, содержащий радиоактивный тимидин, переходит из клетки дикого типа в контактирующие с ней мутантные клетки. В аналогичных экспериментах с мутантными клетками, неспособными образовывать щелевые контакты, подобной метаболической кооперации не наблюдается. [c.215]

В 1960 г. французский биолог Ж- Барский с сотрудниками, выращивая вне организма в культуре ткани клетки двух линий мы-щей, обнаружил в небольшом количестве третий тип клеток. Эти клетки оказались гибридными и могли размножаться in vitro. По морфологическим и биологическим признакам гибридные клетки были промежуточными между исходными родительскими клетками. Однако спонтанное слияние клеток в культуре ткани происходит очень редко, поэтому использование таких гибридных клеток для проведения биохимических и генетических экспериментов затруднено. [c.168]

В процессе образования корончатого галла агробактерии способны трансформировать клетки, прилежащие к поврежденной ткани, которые претерпевают клеточные деления в ответ на поранение. Клетки интактного растения, как правило, проявляют максимальный онкогенный ответ на инфекцию А. tumefa iens между 1,5 и 3 днями после поранения. У различных видов эта компетентная фаза совпадает с первыми клеточными делениями в ответ на поранение. Как было показано [50], раневой ответ можно имитировать в культуре тканей, если превратить покоящиеся мезофильные клетки листа или активно делящиеся клетки суспензионной культуры в протопласты и индуцировать регенерацию клеточной стенки и клеточное деление в соответствующей среде. В определенной фазе становления культуры протопластов клетки компетентны для трансформации Л. tumefa iens. Технология совместного культивирования предусматривает инкубацию протопластов в присутствии агробактерий в соответствующей жидкой питательной среде и позволяет получать большое число трансформантов в контролируемых условиях, Варьируя условия культивирования, плотность высева и изменяя процедуру селекции, можно получить трансформированные колонии клонального происхождения. Важно иметь в виду, что корончатые галлы — это смесь нетрансформированных и различных типов независимо трансформированных клеток и, следовательно, фенотип галла представляет собой сумму фенотипов всех клеток, обнаруживаемых в опухоли. Однако клеточная популяция трансформантов, полученных с помощью сов- [c.151]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология