Генетическая конструкция генома соматических гибридов

Клеточная инженерия – основывается на выделении определенных типов клеток, придании им in vitro с помощью генетических конструкций или сигнальных молекул специфических свойств и введении их в организм.  Клеточная инженерия изучает процесс и последствия переноса всего или значительной части генетического материала от одной клетки к другой. В случае эукариотических организмов и в зависимости от объекта генетических манипуляций может подразделяться на хромосомную (перенос больших групп генов или хромосом) и геномную (полный перенос генома) инженерии.

Клеточная инженерия позволяет получать гибридные штаммы, клетки или даже целые растения (растения – регенераты), скрещивая между собой филогенетически (т.е. эволюционно) отдаленные организмы. В случае неполного слияния клеток (т.е. клетка-реципиент получает отдельные участки ядерного генетического материала или части клетки-донора (органеллы)) получаются асимметричные гибриды. Это расширяет возможности получения новых ценных штаммов микроорганизмов, сортов с/х растений и пород с/х животных, для создания которых ранее использовались методы классической селекции. За последнее время создан ряд межвидовых и межродовых гибридов табака, картофеля, томата. Использование достижений клеточной инженерии позволило разработать технологии получения безвирусных растений (например, картофеля) путем регенерации целого растения из одной соматической клетки. К несомненным успехам данной области клеточной биологии можно отнести и столь нашумевшее клонирование овечки Долли, произведенное путем переноса ядра соматической клетки одной взрослой особи в яйцеклетку другой и последующего эмбриогенеза.

Отдельным направлением клеточной инженерии, имеющим огромное практическое значение, является получение гибридов, т.е. клеток, возникающих при слиянии родительских клеток из одного организма, но с разными программами дифференциации и развития. Это могут быть клетки из разных типов ткани или опухолевые клетки. Наибольшее развитие гибридомная технология нашла в получении моноклональных антител (МкАТ). Слияние в пробирке синтезирующей иммуноглобулин клетки – В-лимфоцита с клеткой миеломы, т.е. клеткой злокачественной опухоли, способной к неограниченному делению, приводит к получению моноклональной культуры клеток, производящих уникальное по специфичности антитело. Такие антитела (МкАТ) широко используются в медицине для диагностики различных заболеваний. На их основе разрабатываются новые подходы в терапии онкозаболеваний, связанные с адресной доставкой лекарственных веществ к клеткам опухоли.

Как влияет процесс перемешивания на доставку кислорода из культуральной среды к клеткам.

Очень большое влияние на рост суспензионной среды оказывает еенепрерывное перемешивание, которое обеспечивает хорошую аэрацию и предотвращает осаждение клеток. В лабораторных условиях перемешивание достигается благодаря использованию качалок или роллерных установок. Припромышленном выращивании суспензионных культур применяют специальные системы, в которых идут увеличение биомассы и синтез вторичныхсоединений, — биореакторы. Эти системы обладают важными преимуществами возможностью управлять процессом культивирования на основе показаний датчиков кроме того, большой объем культивируемого материала позволяет забирать значительные пробы, при этом стрессовые реакции у культуры клеток не возникают. В зависимости от способа перемешивания культуральной жидкости биореакторы делят на две группы.  Тщательное перемешивание культуры необходимо, во-первых, для равномерной доставки питательных веществ к клеткам и, во-вторых, дляпредотвращения накопления токсичных побочных продуктов метаболизма в каком-нибудь небольшом отсеке биореактора. Эффективное перемешиваниеотносительно легко обеспечить при культивировании в небольших объемах, при крупномасштабном же культивировании поддержание гомогенности культуральной среды становится одной из главных проблем.