Первичные, диплоидные и постоянные клеточные линии. Лимит Хейфлика
Клеточная линия – тип клеточной популяции, образующейся путём последовательного субкультивирования популяции первичных клеток, из которых можно сформировать банк клеток
1. Первичные клеточные линии:
o Описание: Первичные клеточные линии получают непосредственно из тканей животных. Они представляют собой клетки, выделенные из организма и культивируемые in vitro.
o Особенности: Эти клетки сохраняют уникальные характеристики исходной ткани и могут претерпевать ограниченное количество делений до вступления в фазу старения.
o Применение: Используются для исследований, связанных с изучением специфических клеточных типов и их функций, а также для моделирования заболеваний.
2. Диплоидные клеточные линии:
o Описание: Диплоидные клеточные линии также получают из тканей животных, но они способны сохранять диплоидный набор хромосом (2n) на протяжении определенного количества делений (обычные 1n гаплоидные) .
o Особенности: Эти клетки более стабильны по сравнению с первичными клеточными линиями и могут проходить больше делений до вступления в фазу старения.
o Применение: Применяются в исследованиях, связанных с изучением клеточного цикла, генетики и разработкой лекарственных средств.
3. Постоянные клеточные линии (иммортализованные, перевиваемые):
o Описание: Постоянные клеточные линии получают путем трансформации первичных или диплоидных клеток с использованием методов генной инженерии (В клетку вводят гены, которые активируют пролиферацию и ингибируют механизмы апоптоза. Примеры онкогенов: SV40 Large T-Antigen: Белок, который инактивирует белки-супрессоры опухолей, такие как р53 и Rb. hTERT (каталитическая субъединица теломеразы человека): Обеспечивает удлинение теломер, предотвращая их укорочение и старение клеток). Эти клетки приобретают способность к неограниченному делению.
o Особенности: Они могут делиться бесконечно в культуре и часто обладают характеристиками, отличающимися от исходных клеток.
o Применение: Широко используются в биотехнологических и фармацевтических исследованиях, включая производство терапевтических белков и разработку вакцин. Наиболее используемые клетки СНO (клетки яичников китайского хомячка)
Лимит Хейфлика
Лимит Хейфлика – граница числа делений соматических клеток. Открыт Леонардом Хейфликом в 1961 году. Для большинства человеческих клеток предел Хейфлика – около 50 делений.
Объяснение: В первичных и диплоидных клеточных линиях лимит Хейфлика ограничивает количество делений клеток из-за укорочения теломер — концевых участков хромосом, которые защищают их от деградации.
Значение: Укорочение теломер связано с клеточным старением и является одной из причин, почему клетки теряют способность к делению.
Применение: Понимание лимита Хейфлика имеет важное значение для разработки методов продления жизни клеток в культуре, что особенно актуально для биотехнологических и медицинских исследований.
Криоконсервация клеток. Системы банков клеток
Криоконсервация клеток — это процесс заморозки клеток для их долгосрочного хранения при очень низких температурах. Это единственный на сегодняшний день способ сохранить клетки жизнеспособными на длительное время. Криоконсервация широко применяется в сфере репродуктивного здоровья, но также имеет другие применения.
Процесс криоконсервации клеток
1. Подготовка клеток:
o Яйцеклетки: Получают путем пункции фолликулов в день ожидаемой овуляции. Для увеличения количества созревающих яйцеклеток используют гормональные препараты.
o Сперматозоиды: Собирают путем мастурбации или хирургическим путем при пункции яичек.
o Эмбрионы: Получают после оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом в лабораторных условиях.
2. Обработка клеток криопротекторами:
o Клетки обрабатывают специальными растворами, которые защищают их от образования кристаллов льда и предотвращают разрушение клеток при заморозке. (хим составы оч разные в зависимости от того, что замораживаем, главный принцип вытеснить всю воду, чтоб клетку не разорвало кристаллами льда (пример из неорги ДМСО, один из первых криопротекторов, но токсичен))
3. Заморозка:
o Клетки помещают в криотопы (специальные пробирки) и замораживают очень быстро. Замороженные клетки хранятся при температуре -196 °C.
4. Хранение:
o Замороженные клетки хранятся в криобанках — специальных хранилищах с низкой температурой. Контейнеры с клетками маркируются для предотвращения путаницы.
Система банков клеток
Клетки на ранних пассажах (исследовательский/предварительный банк клеток)
Главный банк клеток (ГБК) ( 100-200 виал)
Рабочий банк клеток (РБК) ( 100-500 виал)