Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

Причиной установленного еще в прошлом веке факта многоядерности клеток как патологических (опухоли, участки с воспалением, образующихся при коровьей оспы и др.)., Так и нормальных (мышечные волокна) тканей могло

быть, с одной стороны, разделение ядер без одновременного деления клеток (например, формирование плазмодия слизистого гриба Physarium), с другой-слияния нескольких клеток (миобластов) и образование многоядерной клетки - мышечного волокна. Слияние происходит не только среди дифференцированных клеток в многоклеточных организмах, но и между клетками в культуре. Сливаться могут клетки различного типа, принадлежащих к тому же виду (например, мышиные фибробласты и мышиные лимфобласты), так и клетки животных разных видов (например, мышь / человек; хомяк / курка; комар / человек). В первом случае родительские клетки, сливаются, различаются между собой по морфологическим, биохимическим, иммунологическим или функциональными свойствами, а продукты слияния является внутривидовыми гибридами. Во втором случае образуются межвидовые гибриды, а исходные родительские клетки, от слияния которых эти гибриды появляются, прежде всего отличаются генотипически, а иногда и фенотипически. Многоядерные клетки (поликарионы), образующихся в результате слияния клеток двух разных типов (А и В), представлены тремя комбинациями - АА, ВВ и АВ. Поликарионы, содержащих ядра только одного клеточного типа (АА и ВВ), называются Рэндзю-Риони; поликарионы, в составе которых присутствуют ядра обоих родительских типов (АВ), относятся к гетерокарионы. Слияние в гетерокарионы ядер после слияния клеток является результатом возникновения клеточного гибрида (рис. 4.1). Овчинников Ю.А. (1982) нашел решение проблемы с помощью метода гибридизации соматических клеток. Гибридизация широко используется в генетике, биологии клетки, биологии развития, вирусологии, биологии опухолей и других отраслях биологической науки, а также на практике.

 

Метод получения и культивирования гибридных клеток может быть использован для решения практических вопросов здравоохранения, потому что за продуктами экспрессии хромосомы остались в геноме синкариона из родительской клетки человека, определяются признаки генетических наследственных заболеваний. С помощью метода гибридизации соматических клеток удается ре-активировать онкогенный вирус. При слиянии клеток-вирусоносителей с нормальными, но чувствительными к опухолевого вируса клетками в синкарионах, образовавшиеся наступает реактивация вируса, интенсивно размножается в количествах, достаточных для его обнаружения.

 

Этот методический прием используют для выявления в опухолевых клетках онкогенного вируса. Образование синкарио-нов, последующее изучение клеточных гибридов в культуре, а также при введении их суспензии животным и появление опухолей наблюдается не во всех случаях, дает необходимую информацию для выяснения механизмов возникновения рака. Например, решать вопрос о злокачественности или доброкачественности полученного из опухолевой и нормальной клеток синкариона возможно, очевидно, в зависимости от наличия или отсутствия в гибридной клетке определенных хромосом.

 

Антисыворотки со специфическими антителами, полученными обычными методами, широко и успешно использовались для идентификации, очистки или для разрушения определенных клеток, находящихся в окружении клеточных популяций, которые различаются между собой. Специфические антисыворотки использовались при изучении клеточных линий и факторов, участвующих в процессах пролиферации и дифференциации, а также для идентификации компонентов синапсов, которые представляют собой места межклеточного взаимодействия в нервной системе.

 

С помощью методик с использованием антисыворотки была установлена специфическая локализация калмодулином, клатрину и тубулина в синаптических участках, что позволило сформулировать более обоснованное мнение о функции этих молекул, участвующих в обеспечении жизнедеятельности всех клеток. Кроме того, с помощью антисывороток в местах нервно-мышечного соединения были обнаружены специфические для данного участка антигены, которые играют важную роль в функционировании этого синапса. Становится очевидной потенциальная возможность метода применения анти-сывороток для раскрытия механизмов дифференциации нерва и мышцы в этой специализированной области.

 

Антисыворотки оказались наиболее эффективными реагентами, а их применение дало возможность выявлять локализацию клеток, синтезирующих и содержат нейропептиды и непептидного медиаторы, а также ферменты, участвующие в их биосинтезе. Высокая чувствительность имуноцитохимичних методов позволила идентифицировать и определить локализацию более двух десятков медиаторов.

 

Участие многих органических молекул в регуляции специфических клеточных функций удалось установить также с помощью иммунологических исследований. Потенциальные возможности метода невозможно реализовать через недостатки, присущие антисироват-кам, полученным в результате иммунизации животных гетерогенными имуногенамы. Эффективность антисывороток уменьшается из-за наличия не только молекул, которые интересуют в данный момент исследователя, но и других антигенов. Так, есть основания полагать, что отдельная клетка иммунной системы, синтезирующей иммуноглобулин (Ig), и ее потомки воспроизводят только один вид антител. Это уникальное свойство иммунной системы была положена в основу при разработке метода по снижению гетерогенности стандартных антисывороток. Иммунизацию животных проводят гетерогенными или полиспецифичнимы антигенами. Однако в дальнейшем в культуре выращивают клоны отдельных синтезирующих иммуноглобулин клеток, продуцирующих отдельные моноспецифических или моноклональные антитела, свободные от примесей антител к посторонним антигенов. Идентификация клеток, образующих антитела, не имеет особой сложности касающийся размножения их в культуре, то, как было сказано ранее, это удается сделать в течение непродолжительного времени. Гибридные клетки, полученные слиянием опухолевых и секретируют-чих иммуноглобулин клеток иммунной системы - гибридомы, сочетают в себе способность к длительному размножению в культуре со способностью биосинтеза моноклональных антител. Впервые Гибро-дома были получены путем слияния антителообразующих клеток селезенки (спленоцитив) мыши, иммунизированного бараньими эритроцитами, с миеломной клеткой, у которых отсутствовала гіпоксантинфосфорибозилтрансфераза (фермент, участвующий в реакциях метаболизма пуринов). Чтобы увеличить вероятность слияния родительских клеток и повысить выход гибридом, как вспомогательное средство используют вирусы с агглютинирующие свойствами. Вирусные частицы накапливаются на поверхности родительских клеток, которые вступают в контакт, на поверхности контактирующих клеток появляется большое количество микроворсинок, что в местах соприкосновения сливаются, образуя цитоплазматические мостики. Зоны слияния постепенно расширяются, заполняя всю площадь мембраны в области клеточного контакта.

 

Köhler G., Milstein C. (1975), что первыми предложили способ получения гибридом, для слияния родительских клеток использовали вирус Сендай, который относится к группе вирусов па-рагрипу, инактивированного ультрафиолетовым излучением. Вместо вирусов используются липиды, ионы кальция в щелочном растворе (рН 10,5), фосфолипаза С. В последнее время нашел широкое применение полиэтиленгликоль. Такие вещества, как цитохалазином В, ингибиторы энергетического обмена, а также средства, вызывающие местную анестезию, наоборот, блокируют процесс слияния клеток.

 

Клетки селезенки, не приняли участия в образовании гибридом, через некоторое время погибали, потому что не были способны к пролиферации и выживания в культуре. Миеломные клетки, оставшиеся в культуре, под влиянием приложенного в среду Аминоптерин погибали, так как процесс синтеза пуринов de novo прекращался. Ги бридомни клеточные линии были жизнеспособными в культуре благодаря присутствию гена, кодирующего биосинтез фермента гипоксантин-фосфорибозилтрансферазы, при участии которого гипоксантин превращается в пуриновые нуклеотиды. Гены родительской миеломы обеспечивают гибридомной культуре постоянный раздел.

 

Линия гибридомных клеток, синтезирует антитела против бараньих эритроцитов, была идентифицирована методом их гемолиза. Кроме того, оказалось, что в популяции гибридомных клеток количество клонов, продуцирующих антитела против бараньих эритроцитов, в 100 раз превышало количество клонов в исходной родительской популяции спленоцитив (10% в гибридомных популяции против 0,01% в популяции спленоцитив). Этот пример указывает на способность стимулированных антигеном клеток обеспечивать получение функционально активных гибридов.

 

При гибридомной технологии подходящей является такая система отбора, при которой жизнедеятельном оставались только гетерокарионы. С этой целью подбираются исходные родительские клеточные линии, имеющие дефекты в генах, которые препятствуют их деления и роста. Одновременно вследствие взаимной комплементации гетерокарионы сохраняют способность к делению (Зенгбуш П.).

 

Наиболее распространенной является система отбора с помощью селективного среды, содержащей гипоксантин, аминоптерин и тимидин (среда ГАО). Исходные родительские клеточные линии, используемые для получения клеточных гибридов, содержащих дефектные ферменты; гіпоксантингуанозинфосфорибозилтрансферазу (ГГФРТ), резистентной к 8-азагуанину (АГ), или тимидинкиназу (ТК), резистентной к 5-бромдезоксиуридину (БГУ). Исходные родительские клетки не могут расти в среде, содержащей гипоксантин - превращен пурин, тимидин - превращен пиримидин и аминоптерин (среда ГАО). Аминоптерин блокирует синтез гипоксантина и тимидина, а в отсутствие фермента ГГФРТ и (или) ТК клетки не могут использовать эти вещества, содержащиеся в среде. Из исходных линий родительских клеток, находящихся в среде ГАО, резистентных к АГ (ГГФРТ / ТК +) и резистентных к БГУ (ТК / ГГФРТ +), способность к делению будут сохранять клеточные гибриды, образованные в результате слияния исходных клеточных линий. Линии ГГФРТ-и ТК-уже получены для мышей, крыс, золотистого и китайского хомяков, а также для человека. По методике, аналогичной описанной, с использованием полиэтиленгликоля вместо вируса Сендай для индуцирования процесса слияния родительских клеток полученные антитела для большого количества антигенов. На количество в селезенке В-лимфоцитов, взаимодействующих с определенным антигеном, влияет длительность интервала между последним иммунизацией животного и моментом взятия спленоцитив. Последнее обстоятельство влияет на чистоту образования гибридом, синтезирующих соответствующие антитела. Кроме описанных, есть данные о возможности получения гибридом путем слияния с миеломной клеткой селезеночных клеток, иммунизированных антигенами in vitro. Количество антигена для получения иммунного ответа в этом случае значительно уменьшается. Для преобразования линии клеток, которые секретируют антитела, нет необходимости проводить их гибридизацию с миеломной клеткой. С помощью вируса Эпштейна-Барра возможна прямая трансформация клеток, которые секретируют антитела, специфичные к дифтерийного и столбнячного токсинов. Длительное поддержание в функционально активном состоянии клеточной культуры Т-лимфоцитов с помощью дополнительных ростовых факторов свидетельствует о том, что в недалеком будущем можно будет получать непрерывно клоны В-лимфоцитов, способных к непрерывному делению.

 

Как отмечает Овчинников Ю.А. (1982), гибриды является только одним из вариантов использования культуры клеток в биотехнологии. С помощью гибридомной биотехнологии возможна регуляция иммунного ответа за счет получения моноклональных антител заданной специфичности.

 

Моноклональные антитела являются тем видом биотехнологической продукции, которую с успехом используют как в научно-исследовательской работе, так и для удовлетворения потребностей производства. Монокль-нальные антитела применяются при проведении идентификации молекул, интересующих исследователя, для очистки нужных антигенов (для детального анализа их структуры и функций), для выяснения механизмов дифференциации клеток в онтогенезе и разделения различных типов клеток иммунной системы. Моноклональные антитела, секретируемые культурой гибридомных клеток, является высокоэффективным и высокочувствительным диагностическим препаратом. Они могут использоваться как профилактические и лечебные средства, а также для получения Иммуносорбент, ферментных препаратов, интерферонов, гормонов и других биологически активных веществ (можно использовать культуры животных и растительных клеток).



Загрузка...
Загрузка...
Реферати і шпаргалки на українській мові.
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии