Основыные понятия и этапы культивирования клеток

После выделения клеток из тканей животных и перевода их в питательную среду их называют первичной культурой до тех пор, пока не проведут их субкультивирование.

Субкультивирование осуществляют после достижения полно­го монослоя первичными клетками или выходом количества клеток на стационарный уровень. При этом первичную культуру переса­живают в 2 или 4 флакона с использованием новой питательной среды. В дальнейшем пересадки осуществляют, как правило, каж­дую неделю. Если при этом клетки сохраняют диплоидность и свойства клетки не отличаются от исходного эксплантата, то их называют клеточной линией. В некоторых случаях клетки прояв­ляют высокую генетическую нестабильность и их свойства сильно изменяются вплоть до трансформации, образования опухолевых клеток. Клетки в культуре могут быть представлены разными типа­ми. Такие клетки могут быть использованы для клонирования, т. е. для получения клонов.

Первичные клетки культуры могут приобрести способность к быстрому росту не за счет трансформации, а за счет перекрестного заражения другими трансформированными клетками, которые могут вытеснить клетки первичной культуры. Такая способность «взаимозагрязнений» разными типами кле­ток требует соблюдения жестких условий асептики при ведении культур.

Необходимо учитывать, что питательная среда для культивиро­вания является источником питательных веществ для клеток, и ее состав в процессе культивирования может достаточно быстро из­меняться. Растущие в культуре клетки постоянно выделяют в среду продукты метаболизма, некоторые из которых являются необходи­мыми компонентами для регуляции роста клеток.

Метаболические процессы могут быть условно разделены на реакции первичного и вторичного обмена (первичные и вторич­ные метаболиты).

К реакциям первичного обмена относят синтез и расщепле­ние нуклеиновых кислот, белков и их предшественников, а также большинства углеводов, липидов, некоторых карбоновых кислот. К реакциям вторичного обмена относят такие реакции, которые сопровождаются образованием алкалоидов, антибиотиков, триспоровых кислот, гиббереллинов, пигментов. Не все типы клеток образуют вторичные метаболиты.

Необходимо отметить, что деление реакций на первичные и вторичные достаточно условно, так как трудно определить суще­ственность или не существенность того или иного метаболита для клеток в данный момент.

В понятие интермедиаты или прометаболиты включают про­стые сахара, аминокислоты, азотистые основания и др. В 1939 г. В.Н.Шапошников сформулировал положение согласно которому каждый продуцент в своем развитии проходит две фазы, кото­рые были названы Ж.Д.Бу’Локком(1961) трофофазой (от гре­ч - питание) и идиофазой (от греч- свой, специфический).

В период трофофазы осуществляется интенсивный синтез первичных и некоторых вторичных метаболитов, в это время про­исходит интенсивный рост культуры и низкая скорость образова­ния экзогенных вторичных метаболитов. В период идиофазы сни­жается скорость роста культуры и осуществляется интенсивное образование вторичных метаболитов.

Время прохождения трофофазы и наступления идиофазы раз­лично для разных культур и его можно регулировать путем внесе­ния в среду культивирования различных предшественников метабо­лизма или антиметаболитов. Антиметаболиты имеют структурное сходство с метаболитами.