Razlika između verzija stranice "Kultura ćelija"
| [pregledana izmjena] | [pregledana izmjena] |
Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
Nova stranica: ==Kultura životinjskih ćelija== '''Kultura animalnih ćelija''' je tehnika koja se danas široko koristi u raznim granama fundamentalne i primijenjene biologije, od... |
(review)+Dopuna |
||
Red 1:
{{Izmjene u toku}}
'''Kultiviranje ćelija''' obuhvata niz metoda i postupaka koji se primjenjuju u uzgoju ćelija i tkiva u kontroliranim uvjetima ''[[in vitro]]''.
==Kultura biljnih ćelija i tkiva==
Kultura biljnih ćelija i tkiva omogućava gajenja biljaka i pojedinih biljnih organa u sterilnim uvjetma. Tu mogućnost u ''in vitro'' uvjetima prvi je predvidio Haberlandt, [[1902]]. godine. White je, [[1934]]. pojasnio je hranidbene potrebe biljaka u uvjetitna sterilnog medija. Prvi kompletan hranidbeni medij (koji je sadržavao sve potrebne maakroelemente, mikroelemente, [[šećer]]e, [[vitamin]]e i biljne [[hormon]]e) napravili su Murashige i Skoog ([[1962]].). Oni su na spomenutoj podlozi uspjeli dobiti kompletne biljke duhana iz tkiva srčike. Posljednjih 35 godina metod kultura ''in vitro'' neprikosnoveno se učvrstio u repertoar bioloških metoda koji, pored fundamentalnog, sve više imaju i aplikativni karakter.<ref>Međedović S., Maslić E., Hadžiselimović R. (2000): Biologija 2. Svjetlost, Sarajevo, ISBN 9958-10-222-6.</ref><ref>Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Ed. (2005): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-1-8.</ref>
Kao što je poznato, sve ćelije biljaka više organizacije nastaju iz [[zigot]]a (putem mitoznih dioba). Zigot nastaje u spolnom kontaktu dvije [[ploidija|haploidne]] ćelije koje se same po sebi u uvjetitna ''[[in vivo]]'' ("uživo") ne bi mogle dalje razvijati. Spajanjem [[spol]]nih ćelija u zigot nastavlja se kontinuitet i ostali potencijali "pritajene", tj. supresirane (prigušene) specifičnosti sastavnica novonastale unutarćelijske sredine. To daje mogućnosti svakoj ćeliji biljaka da, i nakon diferencijacije, u povoljnim uvjetitna balansa hranljivih matetija i hornona, povrati [[meristem]]ski karakter, te svoje razviće usmjerj u pravcu kompletiranja čitavog novog organizma. Pojava vraćanja ćelije iz diferenciranog stanja na meristetnski nivo (mogucnost ponovnog dijeljenja) naziva se [[dediferencijacija]].
Osobina i potencijali [[totipotentnost]]i ("svemogucnosti") posebno se intenzivno plimijenjuje u razvoju tehnologije kultura ćelija, tkiva i organa ''in vitro''. Ćelije koje se u cjelini biljnog sistetna nalaze pod strogom kontrolom, integralnih funkcija organizma, nakon izdvajanja iz funkcionalne cjeline, do punog izražaja koriste vlastitu totipotentnost.
Metodi ''[[in vitro]]'' kultura su danas jako razvijeni i usavršeni, do (nekada) neslućenih mogućnosti. Tako u somatskoj [[embriogeneza|embriogenezi]] iz somatskih (''soma'' = tijelo) ćelija moguce je dobiti embrioide ([[embrion]]e) koji u kasnijim fazama pogodnim manipuliranjem podloga daju kompletne biljke.
Svaka novonastala [[ploidija|diploidna]] ćelija, nakon [[mitoza|mitotske]] podjele sadrži kompletne (iste) nasljedne infotmacije - ona je nasljedno totipotentna. U procesu diferencijacije ćelija, raspoložive genetičke mogucnosti se svode samno na određenu funkciju, dok su u uvjetima kultiviranje ćelija prenosi [[genetička informacija]] o svim nasljednim obilježjima pripadajuće vrste.
Mogućnosti hibridizacije [[protoplast]]a dvije ćelije srodnih vrsta stara je koliko i mogućnost metoda kalemljenja. U početku se smatralo da će doći do fuzije protoplasta kada se kalem postavi i ptihvati za podlogu. Međutim, tome se suprotstavlja čvrsti[[celuloza|celulozni]] zid. Otkrićem i izolacijom posebnih [[enzim]]a ([[celulaza]], [[hemicelulaza]] i [[pektinaza]]) koji razlažu pojedine strukture ćelijskog zida i opne, prevaziđen je i problem cvrste ćelijske barijere. Goli [[protoplast]]i se mogu gajiti na specijalnim podlogama ili spajati, nakon čega ćelijski zid moze biti nadograđen (čak za 24 sata).
U prisustvu odgovarajućih supstanci ([[natrij-nitrat]]a, polietilen-glikola i dr.) ogoljeli protoplasti se mogu međusobno spojiti. Prva somatska fuzija protoplasta urađena je kod dvije srodne vrste [[duhan]]a ([[1972]]. godine), kojom je dobijen plodni (fertilni) [[hibrid (biologija)|hibrid]]. Mogućnosti hibridizacije [[protoplast]]a rastu sa povećanjetn njihove [[genetika|genetičke]] srodnosti.
Ekspetitnenti se razvijaju i u pravcu dobijanja somatskih hibrida [[filogeneza|filogenetski]] udaljenih kategorija. Do krajnjeg cilja ovi eksperitnenti moraju uspješno proći veći broj specijalnih faza - od izolacije protoplasta iz tkiva različitih biljnih vrsta, do indukcije organogeneze fuzioniranih cjelina do razvoja odrasle hibridne biljke. Ptimjenom odgovarajućih postupaka, dobijeni su ([[1978]].) npr. hibridi iznmeđu [[krompir]]a i [[paradajz]]a. Cilj je bio da se dobije biljka koja će istovretneno davati [[plod]]ove paradajza i [[gomolj]]e krompira U ekspetimentu je dobijeno 9 biljaka koje su bile sterilne (''sterilis'' = neplodan).
Dosadašnja saznanja i uspješna manipulacija kulturom ćelija i tkiva daje solidnu osnovu za prijenos nekih pozitivnih osobina iz ćelije u ćeliju putem [[rekombinantna DNK|rekombinantne DNK]]. Putem specijalnih metoda [[genetičko inženjerstvo|genetičkog inženjerstva]], u genetički matetijal (molekule [[DNK]]) primatelja moguće je unijeti nasljedne jedinice ([[gen]]e) stranog porijekla, koji omogućuju da takav organizam stekne sposobnosti koje ranije nije posjedovao (kao ni vrsta kojoj pripada). U prirodnim uvjetitna mogućnost prenošenje svojih gena ima [[bakterija]] ''Agrobacterium'', koja kod paradajza izaziva [[tumor]]. Dokazano je da je ova baktetija, preko posebnih posrednika ([[plazmid]]a), sposobna da u [[jedro]] ćelija paradajza ugradi [[gen]] koji dovodi do promjena gena koji je odgovoran za pojavu tumora. Bakterijski geni u biljnoj ćeliji kontroliraju sintezu nekih posebnih detivata [[aminokiselina]] (opina) i izazivaju promnjene u [[metabolizam|metabolizmu]] [[hormon]]a domaćina.
Po ugledu na prethodne pojave, danas se u svijetu intenzivno radi na genetičkoj modiftkaciji privredno značajnih biljaka, koja bi doprinijela njihovom oplemenjivanju. Dosta pažnje ptivlači ideja da se gen, koji je odgovoran za fiksaciju i redukciju [[dušik]]a, izolira iz nekog organizma sa takvom sposobnošću ("azotofiksatora") i prenese u ćelije viših biljaka, koje inače nemaju tu sposobnost. Time bi se ostvarile ogrmnne uštede u potrošnji relativno skupih dušičnih đubriva i spriječilo zagađivanje životnog okoliša njihovim vjestačkim preparatima.
Naučnicima je pošlo za rukom da u kulturu tkiva unesu gen svica koji je odgovoran za sintezu [[enzim]]a luciferaze u biljke [[duhan]]a. Pojavu svjetlucanja kod svica noću izaziva kontakt bjelancevinaste materije luciferin (koja nastaje u prisustvu enzima luciferaze) i slobodnog [[kisik]]a. U reakciji se luciferin oksidira, što oslobađa svjetlost. Da bi provjerili učinkovitost ovog postupka, poslije transfera gena za sintezu luciferaze u biljke duhana, naučnici su noću polili biljku vodom koja je sadržavala luciferin, nakon čega se pojavio zućkastozeleni sjaj.
Kultura biljnih ćelija i tkiva u uvjetitna ''in vitro'' daje takve tnogućnosti koje su neka da graničile sa naučnom fantastikotn. Dovoljno se podsjetiti da je metod kultura ''in vitro'' danas vodeći postupak u proizvodnji cvijeća i dobijanju [[virus|bezvirusnih]] sorti [[krompir]]a. Spmnenuti metodi su doprinijeli razvoju [[klon]]skog šumnarstva, [[hortikultura|hortikulture]], te povećali šansu hibridizacijske [[selekcija|selekcije]] i dobijanja novih klonova, otpotnih na novonastale poremećaje u atmosferi i ostale [[stres]]ove.
==Kultura životinjskih ćelija==
Kultiviranje tkiva označava se pojmom kultura tkiva, a tehnika kultiviranja cijelih organa s ciljem praćenja njihove kontinuirane funkcije ili razvoja zove se kultura organa.
| |||