Клеточная инженерияоснована на явлении тотипотентности.
Теорема Коуза.
Тотипотентность –свойство клетки давать начало целостному организму – всякая клетка тела может дать начало целому организму. Отсюда технологии клонирования.
Клеточная инженерия разрабатывает технологии клонирования растений и животных , технологии получения продуктов вторичного синтеза, обеспечивает получение новых форм растений и животных на основе различных геномов, разрабатывает технологии в получении ценных препаратов пищевого, кормового, медицинского назначений.
Задачи клеточной инженерии:
Ø Повышение чистоты регенерации
Ø Осуществление нормального развития клонированных растений и животных
Ø Расширение спектра сомаклональных вариаций
Ø Усиление экспрессии генов, контролирующих важнейшие признаки организмов
Сомаклон – вариант исходного организма, он отличается от исходного благодаря наследственной или ненаследственной изменчивости. В эксперименте сомаклоны возникают спонтанно, имеют практическое значение в селекции.
Первичные метаболиты синтезируются клеткой для роста и размножения (первостепенные вещества, жизненно необходимые); вторичные метаболиты синтезируются для обеспечения системных отношений между клетками (для интеграции органов), для обеспечения эволюционного развития популяции (гормоны, эфирные масла, антибиотики, красители и.т.д)
Развитие биотехнологии достигло пика в 80-х годах 20-го века: во всем мире, в том числе в нашей стране, действовали национальные программы по биотехнологии, открывались лаборатории и кафедры биотехнологии в вузах, в научно-исследовательских институтах, в селекционных центрах. Существенные результаты были достигнуты в промышленной микробиологии, что позволило получить биопрепараты для защиты человека, растений, животных от инфекций; появились новые пищевые продукты. В это время активно развивается транспонталогия эмбрионов и зигот в животноводстве, разрабатываются технологии оздоровления растений от вирусов методами микроклонально размножения.
На данный момент биотехнология процветает в Индии, Китае, Америке.
In vitro – выращивание растительных объектов на искусственных питательных средах в стерильных условиях
Протопласт –бактериальная, дрожжевая или растительная клетка, стенка которой полностью разрушена с помощью ферментов или механическим способом.
Изолированные клетки –клетки, выделенные из организма, помещенные в питательную среду и сохранившие способность размножаться.
Свойство полярности – способность растения распознавать корень и верх.
Профилирование тканей –образование какого – нибудь органа из другого органа, образование которого завершилось. Профилирование тканей обусловлено активизацией меристем. Процесс интенсивного размножения клеток.
Минимальный объем растительной ткани –размер ткани отбирают не менее 5 мм.Из такой ткани развивается каллус –ткань, образующаяся на поверхности поранения растений и способствующая заживанию ран; состоит из тонкостенных паренхимных клеток, может возникать при делении клеток любой живой ткани растения.
7.09
КЛЕТОЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ
Рисунок
Дифференцированная ткань – ткань, утратившая способность к делению.
Каллусная ткань бесцветная – делится
Метод облегченного получение компонентов (алкалоид)
Рисунок
Отсутствует агар (уплотняет/желатин)
Погружаем К.Т. в колбу и на качалку. Каллусная ткань распадается на отдельные клетки
График Кривая роста
В течение месяца возникает суспензионная культура – I пассаж. Состояния: плотность в начале не увеличивается, затем кривая резко поднимается вверх, стационарная – когда плотность не прибывает (количество мертвых клеток возрастает)
1 фаза: адаптация - часть клеток погибает
2 фаза: клетки интенсивно размножаются
3 фаза:
Субкультивирование (II, III пассаж) 2 недели (адаптирование не происходит)
Кривые роста для того, чтобы Проконтролировать за несколькими вариантами сред
Внесение новых компонентов для улучшения среды – удлиняются фазы.
Суспензию помещают в твердую среду (рисунок)клеточные клоны
Используем твердые среды, возвращаем состояние каллусной ткани