Технология

Область применения и значение

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 биотехнологии, для создание новых форм растений, обладающих полезными признаками и одновременно является устойчивыми к болезням

Гибридизация соматических клеток

В основе метода лежит слияние клеток, вследствие чего образуются гетерокаріони, содержащие ядра обоих родительских типов. Гетерокаріони, что образовались, дают начало двум одноядерным гибридным клеткам. Такую искусственную гибридизацию можно осуществлять между соматическими клетками, принадлежащих 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 фенотипічного проявления (экспрессивности) отдельных генов, клеточного деления, в картируванні генов в хромосомах человека, в анализе причин злокачественного перерождение клеток. 3 помощью этого метода созданы гібридоми, что используются для получения моноклональных (однородных) антител

Реконструкция клеток

Изменять свойства клеток можно, вводя клеточные органеллы (ядра, хлоропласты), изолированные из одних клеток, в протопласти 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, играют важную роль в обеспечении растений азотным питанием в природных экосистемах

Реконструкцию клеток проводят также путем слияния клеточных фрагментов (безъядерных, каріопластів с ядром, мікроклітин, содержащих лишь часть генома интактной клетки) друг с другом или с интактными (неповрежденными) клетками. В результате получают клетки с различными свойствами, например цибриди, или клетки с ядром и цитоплазмой от разных родителей. Такие конструкции используют для изучения роли цитоплазмы в регуляции активности ядра

Улучшение растений и животных на основе клеточных технологий

Клетки, выращиваемые на искусственных питательных средах, и ткани растений является основой разнообразных технологий в сельском хозяйстве. Одни из них направлены на получение идентичных исходной форме растений (оздоровление и клональное микроразмножение, кріозберігання генофонда во время глубокого замораживания меристем и клеток пилка), другие - на создание растений, генетически отличных от исходных, путем или облегчения и ускорения традиционного селекционного процесса, или, создание генетического разнообразия и поиска и отбора генотипов с ценными признаками. Таким путем получены растения, устойчивые к вирусам и другим патогенам, гербицидам, 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