12. Біологічне значення копацитації і акросомної реакції сперматозоїда на результати запліднення vitro I in vivo.

Эякулированные сперматозоиды не способны к оплодотворению яйцеклетки. Они должны подвергнуться процессу капацитации до того, как приобретут способность прободать оболочки яйцеклетки. Капацитация обычно осуществляется внутри женских репродуктивных путей, хотя этот процесс можно индуцировать in vitro в соответствующих условиях культивирования.

В процессе капацитации сначала удаляется гликопротеиновый слой с поверхностной мембраны сперматозоида, что в последующем приводит к реорганизации поверхностного слоя клеточной мембраны. У капацитированных сперматозоидов изменяются движения жгутика с регулярных волнообразных на хлыстоподобные. Такое биение жгутика способствует более эффективному движению сперматозоидов.

Капацитированные сперматозоиды приобретают повышенную чувствительность к кальцию и имеют большее содержание цАМФ, что необходимо для осуществления акросомной реакции — следующего этапа процесса оплодотворения. Капацитация занимает несколько часов в условиях и in vivo, и in vitro.

Акросомная реакция очень важна для оплодотворения, так как без нее сперматозоид не может пройти через блестящую оболочку яйцеклетки. Акросомная реакция начинается с взаимодействия капацитированного сперматозоида с блестящей оболочкой и связывания со специфическим гликоп-ротеиновым рецептором ZP3. Это приводит к еще большему вхождению кальция в цитоплазму сперматозоида и дальнейшему повышению содержания цАМФ.

Акросома увеличивается в размерах, ее мембрана сливается с плазматической мембраной сперматозоида. Содержимое акросомы при этом высвобождается в окружающее пространство. Соединение мембраны акросомы с плазматической мембраной сперматозоида приводит и к тому, что обнажается внутренняя поверхность мембраны акросомы, содержащей белок ZP2 для связывания с блестящей оболочкой яйцеклетки. Взаимодействие ZP2 с блестящей оболочкой удерживает сперматозоид около яйцеклетки.

Протеолитические ферменты акросомы разрушают участок блестящей оболочки в среднем за 15 мин.

Как только сперматозоид достигает поверхности яйцеклетки, мембраны этих двух клеток сливаются. Ядро сперматозоида входит в цитоплазму яйцеклетки, где формирует мужской пронуклеус.

13. Організація лабораторії біотехнології рослин. Перелік обов’язкових приміщень та обладнання.

Лаборатории биотехнологии растений для культуры клеток, тканей и органов растений in vitro могут иметь разнообразное назначение. В целом их можно разделить на исследовательские и производственные.

Независимо от назначения лаборатории ее организация должна быть направлена на поддержания асептических условий, предотвращения инфицирования культур и полноценное их выращивание.

В общем виде в лаборатории должны существовать следующие помещения:

1. Моечная комната.

2. Автоклавная комната.

3. Комната для приготовления питательных сред.

4. Ламинария или стерильный бокс с передбоксником.

5. Культуральная комната.

6. Комната для анализа результатов культивирования.

7. Клодовая.

Отдельно от лаборатории, желательно на другом этаже, необходимо иметь помещение для выращивания растений в группе.

Для поддержания асептических условий необходимо, чтобы ламинария (стерильный бокс) и культуральная комната не имели бы контакта из миєчною и комнатой, где автоклавуються инфицированы культуральные сосуды. Если существует недостаток помещений, можно объединить миєчну, ламинарию и комнату для приготовления питательных сред, но культуральную комнату лучше оборудовать в изолированном помещении.

В моечной проводят основные подготовительные работы: мытье и первичную сушку посуды, обработку растительного материала перед введением в культуру. Эту комнату оборудуют моечными машинами, глубокими раковинами из кислотоустойчивого материала, трубопроводами холодного и горячего водоснабжения. В этом же помещении можно установить аппарат для дистиллирования воды.

Питательные среды лучше готовить в отдельной комнате, оснащенной аналитическими и торзионными весами, рН-метром, холодильником для хранения реактивов и маточных растворов, шкафами для хранения чистой посуды и емкостей с приготовленной средой.

Для проведения работ в септических условиях (высев семян, стерилизация и вычленение эксплантов с последующим субкультивированием на питательной среде) используют комнату с ламинарными боксами или стерильный бокс. В этих комнатах на потолках и над рабочими поверхностями необходимо разместить бактерицидные аргонно-ртутные или ртутнокварцевые лампы. Стерильные материалы (салфетки, вату, химические стаканы, чашки Петри, воду и др.) удобно хранить тут же, в ламинарной комнате в непосредственной близости от ламинарных боксов и использовать по мере необходимости. Возле каждого бокса должен стоять автономный передвижной столик с легко моющейся поверхностью, который используют для проведения масштабных работ или для работ по введению эксплантов в стерильную культуру. Для культивирования изолированных тканей, сеянцев, растений-регенерантов и проращивания семян используют помещение, оборудованное стеллажами для размещения емкостей с растениями и искусственным освещением.