Клітинна інженерія

КЛІТИ́Н­НА ІНЖЕНЕ́РІЯ — сукупність методів, які за­стосовують для конструюва­н­ня клітин нового типу шляхом їхньої гібридизації без статевого процесу, рекон­струкції генетичного апарату й культивації на штучних середовищах. При гібридизації штучно обʼ­єд­нують цілі клітини, внаслідок чого виникають гібридні клітини (цибриди) з комбінованим гібридним геномом. У рослин такі гібриди отримують, роз­ташовуючи по­збавлені оболонки клітини (протопласти) в середовищі, що сприяє їхньому зли­т­тю; у тварин — шляхом спільного культивува­н­ня різних клітин і створе­н­ня умов, за яких від­бувається їхнє зли­т­тя.

Науковцям вдалося отримати гібриди соматичних клітин тварин або рослин, далеких між собою за таксономічним положе­н­ням. Так, отримано клітин­ні гібриди хатньої миші і курки, миші й людини, людини й китайського хомʼячка. Ю. Глеба вперше створив між­родовий клітин­ний гібрид різушки Таля і капусти, з якого виросла жит­тє­здатна рослина, на­звана арабідобрасикою (за лат. на­звами батьківських форм). Доведено можливість одержа­н­ня клітин­них гібридів тварини і рослини. Рекон­струкція клітин полягає в створен­ні жит­тє­здатної клітини з окремих фрагментів різних клітин, напр., шляхом пере­саджува­н­ня ядра клітин одного виду в цитоплазму клітин іншого виду. Замінюють не тільки ядра, а й окремі хромосоми.

Досягне­н­ня клітин­ної інженерії використовують для виріше­н­ня різних теоретичних про­блем біо­логії, зокрема для ви­вче­н­ня взаємо­впливу ядра й цитоплазми, механізмів цитодиференціації, регуляції поділу клітини, пере­творе­н­ня нормальної клітини в зло­якісну тощо. Крім цього, отрима­н­ня клітин­них гібридів або реконстру­йованих клітин є важливим для створе­н­ня біо­технологій. Напр., гібриди пухлин­них і нормальних клітин імун­ної системи (лімфоцитів) мають властивості обох батьківських клітин­них ліній: подібно до ракових клітин вони здатні необмежений час ділитися, подібно до лімфоцитів — синтезувати моноклональні антитіла певної специфічності. Такі клітин­ні гібриди (гібридоми) використовують для отрима­н­ня антитіл, які за­стосовують у медицині. Шляхом по­єд­на­н­ня клітин різних зародків на ран­ніх стадіях їхнього роз­витку отримують мозаїчні тварини, або химери, які складаються з кількох генотипів. Їхнє ви­вче­н­ня дає змогу роз­кривати механізми диференціюва­н­ня клітин і тканин. Пере­саджува­н­ня ядер соматичних клітин в яйцеклітину, з якої власне ядро було заздалегідь вилучене, й на­ступне вирощува­н­ня зародка та отрима­н­ня дорослого організму набуло широкого за­стосува­н­ня як клонування тварин. Клітин­ну інженерію за­стосовують також у промисловій мікробіо­логії.

Культивува­н­ня гібридних або реконстру­йованих клітин вимагає певних умов їхнього вирощува­н­ня з метою подола­н­ня спонтан­ного прагне­н­ня змінених клітин повернутися до первин­ного стану шляхом де­градації навʼязаних нових компонентів. Із клітин­ною інженерією повʼязують сподіва­н­ня щодо створе­н­ня нових сортів сільськогосподарських рослин з корисними ознаками стійкості до не­сприятливих кліматичних умов та хвороб. Формува­н­ня клітин­ної інженерії роз­почалося в 1960-х рр., коли були опрацьовані методи культивува­н­ня окремих клітин, отрима­н­ня культури тканин — калусів та способів індукції морфогенезу в них. Нині діє Ін­ститут клітин­ної біо­логії та генетичної інженерії НАНУ (Київ), у якому широко за­стосовують у досліджен­ні реконстру­йовані рослин­ні клітини.

Завантажити статтю