Эукариоттық клеткаларлың дақылдары, қартаюы, мутанттарды алу
Микробиология мен молекулалық генетиканың ірі жетістіктері қарапайым және нәтижелі әдістерді қолдануға негізделген. Бактериялар, төменгі сатыдағы саңырауқұлақтар мен бактериофагтарды ағарлы ортада өсіруге болады. Мұнда әрбір микроб колония, әрбір, фагтың бөлшегі бүршікті түзеді. Колония мен, бүршікті құрайтын индивидуалдардың, барлығы жалғыз клетканың ұрпақтары болып , табылады. Микроорганизмдер дақылдары тәрізді эукариоттық көпклеткалы организмдердің клеткалар дақылын алу мен өсірудің әдістері жасалды. Онкология мен вирусология, генетика, цитология мен даму биологиясы қазір клетка дақылдары әдісінсіз жұмыс істей алмайды.
Клетка және ұлпа дақылдарын бөліп көрсетуге болады. Ұлпалар дақылында бір-бірімен байланысты клеткалар бірлестігі өсіріледі. Клеткалар өздерімен көршілес клеткалармен тікелей байланыста болады. Клетка дақылында жеке клеткалар өседі. Көптеген жағдайда олар клондар түзеді және клеткалық суспензияның тығыздығы әрбір жеке клетканың тіршілігінде шешуші рөл атқарады.
Ұлпалар дақылдарын өсіру техникасы ертеден белгілі. 1907 ж. Харрисон бақаның бөлік алынған ұлпасын фуакционалды жағдайда бірнеше күн сақтауға мүмкіндік беретін әдісті сипаттап жазды.
1912 ж. Карельдің «Ұлпалардын организмнен тыс перманенттік тіршілік стуі» деген еңбегі жарық көрді. Оның негізгі қорытындысы-үлпалар үздіксіз қоректік заттармен қамтамассыз етілуі тиіс. Ұлпалар дақылдары казіргі кезде клиникалық және фармакологиялық зерттеулерде дәрілік препараттардың белгілі бір ұлпа клеткаларына әсерін тексеруде кеңінен қолданылады. Барлық ұлпалық және көптеген клеткалық дақылдардың жаңа қоректік ортаға ауыстырғандағы өмір сұру уақыты шектеулі болады. Олар бірнеше бөлінудең соң (50-100) тіршілігін жояды. Тек кейбір хромосомалар саны бойынша аномалиялары бар клеткалар мен көптеген қатерлі ісік клеткаларының линиялары ұзақ өмір сұре алады.
Клетка және ұлпа дақылдарын зерттеудің бастапқы кезеңдерінде өсіру жағдайларын тұрақтандыру ең басты қиындық болды. 1948 ж. Сэнфоря және т.б. жұмысы пайда болды. Олар тышқанның фибробласттарының дақылдарын өсіруге жарамды қоректік ортаны ұсынды: ол түздардан, жылқы (сыворотка) сарысуы және тауық әмбриондарының экстрактынан тұрды.
Жеке клеткалар тек олардың айналасында сол типке жататын клеткалар болған жағдайда ғана өседі және бөлінеді.
1951 ж. Джонс Гопкинстің Балтимордағы госпиталінде жатырдың катерлі ісігінен Генриетта Лэкс есімді негр әйелі қайтыс болған. Джей мен оның әріптестері оның қатерлі ісігінен клеткаларды алып, оларды өсіре бастады. Осылайша адамның қатерлі ісік клсткаларыны бірінші қатары пайда болды.
Генриетта Лэкс клеткаларының дақылдары қазіргі кезде әлемнің барлық лабораторияларында қолданылады. Олар НеLа клеткалары ретінде белгілі. Қатерлі ісік клеткаларының көптеген линиялары «перманентті» яғни шексіз бөлінугс қабілеттілігімен сипатталады. НеLа клеткалары анэуплоидты-оларда 60-70 хромосома болады. Осы жылдар барысында олар лабораториялық жағдайларга бейімделіп, кейінірек пайда болған басқа көптеген дақылдарға қарағанда жақсы өседі.
НеL клеткалары негр әйелдсн алынған, ал қазіргі көптеген қатерлі ісік клетка дақылдары ақ адамдардан алынган. Бұл НеL клеткаларын бөліп алуға мүмкіндік береді: гель-электрофорез әдісімен зерттегенде негрлердің гліокозо-6-фосфат дегидрогеназа (Г6ФД) ферменті ақ иәсілдердід осындай ферментінен ерекшеленетіеі анықталған. Бұл айырмашылық өзгерген аллельдің болуына байланысты, сондықта НеL клеткаларының маркері болып табылады.
1955 ж. Игл клеткаларды өсірудің «алхимия» кезеңін аяктады. Ол «Игл қоретік ортасы» ден аталатын қоректік орта жасады, ол тұздар, амин қышқылдары, аптибиотактер, сыиыр сарысуы мен фенолды қызыл бояуынан тұрады. Мұнда рН-ның маңызы зор, оптималды шамасы рН=7,2-7,4 төмен, 6,8 бен 7,6 жоғары клеткалар тіршілігін жояды.
Клетка дақылдарын өсіретін термостаттар СО2-ның қажетті парциалды қысымын камтамассыз ететін құрылғамса жабдықталған.
Эукариоттық клеткалар — «қоғамдық» тіршілік иелері, жеке болса олар өледі. Мұны болдырмау үшін және жеке клетканың ұрнақтарын (клон) бөлп алу үшін арнайы әдістер бар. Пак пен Маркус (1955) қоректендіруші клеткалар қабаты ден аталатын әдісті ұсынды.
Бұл әдіс бөлінуге қабілетті жеке клеткаларды бөліп алуға және олардың салыстырмалы санын бөліп алуға мүмкіндік береді (сш уақытта 100%-ке жетпейді, эффектиптілігі кейде — 50%).
Науэлл (1960) фитогемагглготинин (ФГА)-нің клеткалардыд бөлінуге қабілетіи арттыратыкып байқады. Қазір осындай қасиетке ие көптеген заттар белгілі. Оларды митогендер деп аталады. Стерилді жағдайда өсіру қажет.
Эукариоттық клеткаларды тоңазыту арқылы көп жыл сақтауға болады.
«Клеткалық линия» деп-қандай да бір мүшеден алынған алғашқы ретті дақылдын ұрпақтарыа атайды. Трипсинмен өңдегеа соң ұлпа жеке клеткаларға ыдырайды, содна сон оларды арнайы қоректік ортада өсіреді. Сонға жылдары әртүрлі организмдердін клеткалық дақылдары: тауықтыа, үй қоянынын, тышқандардын, резус-макаканың, адамның алынған.
Әртүрлі линиялардын клеткалары ультраструктурасы, биохимиялық және антигендік қасинттері бойынша ұқсас болғанымен, өсу ерекшелікіері бойынша бір-бірінен айырмашылығы болады.
Дифференцияданаған клеткалар дегеніміз организмнің дамуы мен өсін жетілу процесінде белгілі бір қасиеттерге ие болған клеткалар.
Клеткалар дақылдары әдісі клетка физиологиясына қатысты көптеген мәселелерді шешуге мүмкіндік берді. Клеткалар қоршаған оргамса қарым-қатынаста болады. Сондықтан олардын бетінде көптеген әртүрлі рецептор-молекулалар болады. Олар арнайы сигналдарды қабылдап, қажет болса ииформацияны клетканың ішіне қарай жібереді. Клеткалық циклдін әртүрлі фазаларында және дифференциацияланудың әртүрлі кезендеріндегі клеткаларда рецепторлардың әртүрлі жиынтығы болады. Бұл уақыт бойынша бақыланатын гендер экспрессиясының нәтижесі. Бұл геном мен қоршаған орта арасында байланыстың болатынын және геномның белгілі бір бөліктерінін іске қосылу сипатының барысын болжауға мүмкіндік береді. Көптеген рецепторлардың болуы клетканын көптеген сигналдарға жауап беру қабілетін қамтамассыз етеді.