Inginerie celulară

Inginerie Cell

După cum sa menționat mai devreme în acest capitol, ingineria celulară se numește manipulare genetică a celulelor animale și vegetale izolate. Aceste manipulări sunt adesea efectuate in vitro, iar acestea au scopul principal de a obține genotipuri ale acestor organisme cu proprietăți dorite, în primul rând economic utile. Ce kasaet-

zambitoare om, ingineria celulară a fost aplicabil gameți sale.

O condiție necesară pentru dezvoltarea ingineriei celulare la oameni și animale a fost dezvoltarea de metode de cultivare a celulelor somatice pe medii artificiale, precum și obținerea de hibrizi de celule somatice, inclusiv hibrizi interspecifici. La rândul său, progrese în cultivarea celulelor somatice au avut un impact asupra studiului de gameți și a fertilizării la oameni și animale. Începând cu 60-e. Secolul XX. în mai multe laboratoare lume au fost realizate numeroase experimente privind transplantul de celule somatice nucleare în ouă extirpat în mod artificial. Rezultatele acestor experimente au fost adesea contradictorii, dar, în general, au dus la descoperirea capacității nucleului celulei pentru a asigura dezvoltarea normală a unui ou (a se vedea. Cap. IV).

Pe baza rezultatelor studiului de ouă fertilizate în 60-e. secolului XX. Acesta a fost inițiat, de asemenea, studii pentru a stabili posibilitatea de a fertilizării în afara corpului mamei. Foarte repede, aceste studii au condus la descoperirea posibilității de sperma fertilizarea într-un tub de testare și dezvoltarea în continuare a embrionilor formați în acest fel, atunci când implantat în uterul unei femei. îmbunătățiri suplimentare în acest domeniu a dezvoltat metode a dus la nașterea „eprubetă“ copii este o realitate. Deja în 1981 12 de copii s-au născut în lume, viața care a fost dat in laborator, in vitro. distribuție largă În prezent, această secțiune de Inginerie Cell a primit și numărul de „test de tub“ copii sunt deja zeci de mii de (fig. 130). În România, activitatea de obținere a „test-tub“ de copii au fost lansate abia în 1986

Sub influența rezultatelor asociate cu obtinerea „test-tub“ copii, tehnologia de animale a fost, de asemenea, dezvoltat, cunoscut sub numele de transfer de embrioni. Acesta este preocupat de furnizarea unui ovul fertilizat metodă metode de inducție polyovulation Vorenus artificială și implantarea embrionilor în animale - mame adoptive. Esența acestei tehnologii este redusă la următoarele

prezent. Foarte vaci productive administrat hormoni, cauzand polyovulation are loc, care constă în maturarea celulelor imediat 10-20. Apoi fertilizat Ovum artificial celulele germinale masculine în oviduct. 7-8 embrioni de zi au fost spălate în afara uterului si sunt transplantate in uter altor vaci (mama adoptivă), care dau apoi naștere la viței gemeni. Vițeii moștenesc statutul genetic al părinților lor originale.

Fig. 130. copii „test de tub“

Un alt domeniu de inginerie de celule la animale este crearea de animale transgenice. Cel mai simplu mod de a obține astfel de animale, care cuprinde administrarea la o sursă de ou molecule ADN linear animal. Animalele care au dezvoltat din oua fertilizate în acest mod va conține într-unul dintre cromozomi sale copie a genei inserate și, în plus, acestea vor trece gena este moștenită. O metodă mai sofisticată de generare a animalelor transgenice dezvoltate la soareci diferite strat de culoare, și se reduce la următoarele. Inițial, corpul unei gravide embrioni de șoarece gri și extras patru le măcinat în celule separate. Apoi, celulele recuperate din nucleu embrionar, transferați-le la soareci ou negru anterior lipsite de nuclee. Ovocitelor soareci negru conținând altele miez sunt plasate în tuburi

cu o soluție nutritivă pentru dezvoltarea în continuare. Dezvoltat dintr-un ou embrioni de șoareci negri sunt implantate în uterul șoarecilor albi. Astfel, în aceste experimente, șoarecii au fost capabili sa obtina o clona cu blana de culoare gri, și anume clona de celule embrionare cu proprietăți dorite. În capitolul IV, am analizat rezultatele inseminare ovocite artificiale enucleated de materiale nucleare ovine celulelor somatice ale altor animale din aceeași specie. În special, din ovocitele de oaie au fost enucleated și apoi injectat în nucleul ovocitului astfel de celule somatice (celule embrionare, fructe adult sau animale), după care ovulului fecundat introdus astfel în oi uter adult. mieii erau ovtsedonoru identice. Exemplu - oaia Dolly. De asemenea, obținem clonale viței, șoareci, iepuri, pisici, catâri și alte animale. O astfel de construcție de animale transgenice este o cale directă de clonare a animalelor din caracteristicile benefice economic, inclusiv persoane de un anumit sex.

Animale transgenice sunt obținute, de asemenea, prin utilizarea unui material de pornire aparținând diferitelor specii. În particular, o metodă de transferare a unei gene care controlează a hormonului de creștere din ou șobolan la șoareci, precum și o metodă de combinare blastomeres blastomeres ovine caprine, rezultând într-o animale hibride (Kovetz). Aceste experimente indică specia Posibilitatea de a depăși incompatibilităților în stadii foarte timpurii ale dezvoltării. perspective deosebit de atractive sunt deschise (în cazul în care incompatibilitatea specie este depășită în totalitate) în fertilizarea calea de nuclee de un tip de celule somatice ale unei alte specii. Este vorba despre o perspectivă reală a unei hibrizi cu valoare comercială de animale, care nu pot fi obținute prin cruci.

Trebuie remarcat faptul că activitatea de transplant nuclear nu este foarte eficient. Experimentele efectuate pe amfibieni și mamifere, în general, au arătat că eficiența lor este mic, și depinde de incompatibilitatea dintre donator și receptor ovocitelor nuclee. În plus, obstacolul succesului este produs, de asemenea aberații cromozomiale în nuclee transplantate în cursul dezvoltării în continuare, care este însoțită de distrugerea animalelor transgenice.

La intersecția studiilor privind hibridare celulare și studii imunologice au avut o problemă asociată cu obținerea și studierea anticorpilor monoclonali așa-numitele. După cum sa menționat mai sus, anticorpii produși de către organism ca răspuns la antigen (bacterii, virusuri, eritrocite, etc.) sunt proteine ​​numite imunoglobuline și componente ale părții fundamentale a sistemului de apărare al organismului împotriva agenților patogeni. Dar orice corp străin introdus în organism, este un amestec de antigeni diferiți, care vor iniția producerea de anticorpi diferiți. De exemplu, antigenele eritrocitare umane au nu numai pentru grupa de sange A (II) și în (III), dar, de asemenea, de multe alte antigene, inclusiv Rh. In plus, proteinele peretelui celular al bacteriilor sau a capsidei virusului poate de asemenea acționa ca antigene diferite, formarea de anticorpi diferiți. În același timp, celulele limfoide ale sistemului imunitar sunt de obicei reprezentate de clone. Prin urmare, chiar și numai pentru acest motiv că anticorpii din ser de la animale imunizate sunt întotdeauna un amestec de anticorpi produși de clone de celule diferite. În același timp, pentru cerințele practice necesare doar un singur tip de anticorp, adică așa-numitele seruri monospecifice conținând anticorpi de un anumit tip sau numai ca acestea sunt denumite anticorpi monoclonali ca.

În căutarea de metode pentru producerea de anticorpi monoclonali de către investigatori elvețieni în 1975, a fost descoperită o metodă de hibridizare între limfocite de șoareci imunizați cu antigenul sau în alt mod, și celulele tumorale ale măduvei osoase cultivate. Astfel de hibrizi se numesc „hibridizare furnal.“ Din „limfocitara“ porțiunea reprezentată de limfocite o clonă, unică hibridom moștenește capacitatea de a induce formarea anticorpilor necesari cu același tip, ci pentru că „tumora (mielomnoy)“ parte devine capabil, la fel ca toate multiplicarea celulelor tumorale la infinit ghemui pe artificiale medii nutritive, oferind populații mari de hibrizi. Fig. 131 prezintă o diagramă de alocare a liniilor celulare care sintetizează anticorpul monoclonal. linii de celule murine care sintetizează anticorpi monoclonali izolați prin fuziunea celulelor de mielom cu limfocite din splină a unui șoarece imunizat cu cinci zile înainte

antigenul dorit. fuziunea celulară se realizează prin amestecarea lor în prezență de polietilenglicol, care induc fuziunea membranelor celulare, și apoi însămânțarea-le pe un mediu de cultură care să permită creșterea și reproducerea numai celulele hibride (hibridoma). hibridomi Reproducerea este realizată într-un mediu lichid, în cazul în care acestea cresc mai mult și secretă anticorpul în lichidul de cultură, în care doar un singur tip, în plus, în cantități nelimitate. Acești anticorpi sunt numite monoclonali. Pentru a mări frecvența răspunsului cu anticorpi, au recurs la clonarea hibridoamelor, adică, la selecția coloniilor individuale de hibridomi capabile să producă cea mai mare formarea cantitativă a tipului de anticorp UTILIZAREI dorit. Anticorpii monoclonali au fost utilizate pe scară largă în medicină pentru diagnosticarea și tratamentul bolilor. În același timp, cel mai important avantaj al tehnologiei monoclonal este că, cu ajutorul acesteia pot fi obținute prin anticorpi împotriva materialelor care nu pot fi curățate. Dimpotrivă, este posibil să se prepare anticorpi monoclonali împotriva membranei celulare (plasma) de neuroni animale. În acest scop, șoarecii sunt imunizați cu membrane neuronale izolate, după care au fost combinate limfocite splenice cu celule de mielom și apoi procedează așa cum este descris mai sus.

Fig. 131. Prepararea anticorpilor monoclonali