Основные положения современной клеточной теории
1. Клетка является элементарной структурной единицей живого (за исключением неклеточных форм жизни). Существуют два типа организации клеток - прокариотических и эукариотических.
2. Клетки похожи по строению. Это обусловлено их не родством и сходством функций, которые они выполняют. разнообразие клеток связана с различиями прокариот и еука-риотив, разным образом жизни одноклеточных организмов и функциональной специализацией клеток многоклеточных еука-патриотический организмов.
3. Клетка является целостной системой. Все клетки состоят из отдельных компонентов, которые специализируются на выполнении определенных функций и имеют присущую им строение. Но любая функция клетки является следствием взаимосогласованной работы этих компонентов.
4. Клетки размножаются путем деления. Прокариоты присущ бинарный разделение, а эукариоты - митоз и мейоз. Перед делением в клетке происходит репликация ДНК.
5. Многоклеточные организмы являются сложными комплексами клеток, которые объединены в ткани и органы.
Клеточная инженерия. Создание клеток нового типа на основе их гибридизации, реконструкции и культивирования. В узком смысле слова под этим термином понимают гибридизации протопластов или животных клеток, в широком - различные манипуляции с ними, направленные на решение научных и практических задач. Является одним из основных методов биотехнологии. Используется для решения теоретических проблем в биотех-нологии, для создания новых форм растений, обладающих полезными признаками и одновременно устойчивых к болезням.
Гибридизация соматических клетки. В основе метода лежит слияние клеток, вследствие чего образуются гетерокарионы, содержащие ядра обоих родительских типов. гетерокарионы, образовавшиеся дают начало двум одноядерным гибридным клеткам. Такую искусственную гибридизацию можно осуществлять между соматическими клетками, принадлежащими далеким в систематическом отношении организмам, и даже между растительными и животными клетками - Гибридизация соматических клеток животных сыграла важную роль в исследовании механизмов реактивации генома и степени фенотипического проявления (экспрессивности) отдельных генов, клеточного деления, в картирования генов в хромосомах человека, в анализе причин злокачественного перерождения клеток. С помощью этого метода созданы гибридомы, используемые для получения моноклональных (однородных) антител.
Реконструкция клеток Изменять свойства клеток можно, вводя клеточные органеллы (ядра, хлоропласты), изолированные из одних клеток, в протопласты других клеток. Так, одним из путей активизации фотосинтеза растительной клетки может служить введение в нее высокоэффективных хлоропластов. Искусственные ассоциации растительных клеток с микроорганизмами используют для моделирования на клеточном уровне природных симбиотических отношений, играющих важную роль в обеспечении растений азотным питанием в природных экосистемах. Реконструкцию клеток проводят также путем слияния клеточных фрагментов (безъядерных, кариопласты с ядром, микроклитин, содержащих лишь часть генома интактной клетки) друг с другом или с интактными (неповрежденными) клетками. В результате получают клетки с различными свойствами, например цибриды, или клетки с ядром и цитоплазмой от разных отцов. Такие конструкции используют для изучения роли цитоплазмы в регуляции активности ядра.
Улучшения растений и животных на основе клеточных технологий. Клетки, выращиваемые на искусственных питательных средах, и ткани растений является основой различных технологий в сельском хозяйстве. Одни из них направлены на получение идентичных исходной форме растений (оздоровление и клонального микроразмножения, крио-хранения генофонда при глубоком замораживании меристем и клеток пыльцы), другие - на создание растений, генетически отличных от исходных, путем или облегчения и ускорения традиционного селекционного процесса, или создания генетического разнообразия и поиска и отбора генотипов с ценными признаками. Таким путем получены растения, устойчивые к вирусам и других патогенов, гербицидов; растения, способные синтезировать токсины, патогенные для насекомых-вредителей; растения с чужеродными генами, контролирующими синтез белков холодоустойчивости и белков с улучшенным аминокислотным составом; растения с измененным балансом фитогормонов и т.д..