ძირითადი განსხვავება – პირველადი და მეორადი უჯრედების კულტურა
სანამ განვიხილავთ განსხვავებას პირველად და მეორად უჯრედულ კულტურას შორის, ჯერ მოკლედ განვსაზღვროთ რა არის უჯრედული კულტურა. უჯრედის კულტურა არის ცხოველის ან მცენარის უჯრედების მოცილების პროცესი და შემდგომი ზრდა ხელოვნურად კონტროლირებად გარემოში. უჯრედები შეიძლება უშუალოდ ამოღებულ იქნეს ქსოვილიდან და დაიშალა ფერმენტული ან მექანიკური მეთოდებით ან შეიძლება მიღებული იყოს უკვე ჩამოყალიბებული კულტურიდან. ძირითადი განსხვავება პირველადი და მეორადი უჯრედის კულტურას შორის არის ის, რომ უჯრედები პირველადი უჯრედული კულტურისთვის მიიღება უშუალოდ ცხოველის ან მცენარეული ქსოვილისგან, ხოლო მეორადი უჯრედული კულტურის უჯრედები მიიღება უკვე ჩამოყალიბებული პირველადი კულტურიდან.ამრიგად, მეორადი კულტურა არის ახალი კულტურა, რომელიც წარმოიშვა პირველადი კულტურიდან.
მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ პირველადი და მეორადი უჯრედული კულტურის მნიშვნელობა, რათა უკეთ განვასხვავოთ ისინი.
რა არის პირველადი უჯრედული კულტურა?
პირველადი უჯრედული კულტურა არის უჯრედების გამოყოფა მშობლის ცხოველის ან მცენარის ქსოვილისგან ფერმენტული ან მექანიკური ზომების მეშვეობით და უჯრედების ზრდის შენარჩუნება შესაფერის სუბსტრატში მინის ან პლასტმასის კონტეინერებში კონტროლირებად გარემო პირობებში. პირველადი კულტურის უჯრედებს აქვთ იგივე კარიოტიპი (ქრომოსომების რაოდენობა და გარეგნობა ევკარიოტული უჯრედის ბირთვში), როგორც თავდაპირველ ქსოვილში არსებულ უჯრედებს. პირველადი უჯრედული კულტურა შეიძლება დაიყოს ორად კულტურაში გამოყენებული უჯრედების ტიპის მიხედვით.
ენკორაჟზე დამოკიდებული ან მიმაგრებული უჯრედი - ამ უჯრედებს ზრდისთვის საჭიროა მიმაგრება. ადჰერენტული უჯრედები, როგორც წესი, წარმოიქმნება ორგანოების ქსოვილებიდან, მაგალითად, თირკმელიდან, სადაც უჯრედები უმოძრაოა და ჩასმულია შემაერთებელ ქსოვილში
ანკორაჟის დამოუკიდებელი ან შეჩერებული უჯრედები - ამ უჯრედებს არ სჭირდებათ მიმაგრება ზრდისთვის. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს უჯრედები არ მიმაგრებულია კულტურის ჭურჭლის ზედაპირზე. ყველა სუსპენზიური კულტურა მიღებულია სისხლის სისტემის უჯრედებიდან; მაგალითად, სისხლის თეთრი უჯრედების ლიმფოციტები შეჩერებულია პლაზმაში
პირველადი კულტურებიდან მიღებულ უჯრედებს აქვთ შეზღუდული სიცოცხლის ხანგრძლივობა. საკნები განუსაზღვრელი ვადით არ შეიძლება იყოს რამდენიმე მიზეზის გამო. უჯრედების რაოდენობის გაზრდა პირველად კულტურაში გამოიწვევს სუბსტრატისა და საკვები ნივთიერებების ამოწურვას. ასევე, უჯრედული აქტივობა თანდათან გაზრდის ტოქსიკური მეტაბოლიტების დონეს კულტურაში, რაც აფერხებს უჯრედების შემდგომ ზრდას.
ამ ეტაპზე მეორადი ან სუბკულტურა უნდა ჩატარდეს უჯრედების უწყვეტი ზრდის უზრუნველსაყოფად.
რა არის მეორადი უჯრედის კულტურა?
როგორც ზემოთ იყო აღწერილი, როდესაც უჯრედები ადჰენტურ კულტურებში იკავებენ ყველა ხელმისაწვდომ სუბსტრატს ან როდესაც უჯრედები სუსპენზიურ კულტურებში აღემატება გარემოს შესაძლებლობებს შემდგომი ზრდის მხარდასაჭერად, უჯრედების პროლიფერაცია იწყებს შემცირებას ან მთლიანად ჩერდება. იმისათვის, რომ შევინარჩუნოთ უჯრედების ოპტიმალური სიმკვრივე მუდმივი ზრდისთვის და შემდგომი პროლიფერაციის სტიმულირებისთვის, პირველადი კულტურა უნდა იყოს სუბკულტურული. ეს პროცესი ცნობილია როგორც მეორადი უჯრედული კულტურა.
მეორადი უჯრედული კულტურის დროს პირველადი კულტურის უჯრედები გადადის ახალ ჭურჭელში ახალი ზრდის გარემოთი. პროცესი მოიცავს წინა ზრდის მედიის მოცილებას და მიმაგრებული უჯრედების დისოციაციას მიმდევარ პირველად კულტურებში. პერიოდულად საჭიროა უჯრედების მეორადი კულტივირება, რათა უზრუნველყოს უჯრედები მზარდი სივრცით და ახალი საკვები ნივთიერებებით, რითაც ახანგრძლივებს უჯრედების სიცოცხლეს და აფართოებს უჯრედების რაოდენობას კულტურაში.
პირველადი კულტურის გარკვეული მოცულობის მეორადი კულტივირება ახალ ზრდის გარემოში თანაბარ მოცულობაში იძლევა უჯრედული ხაზების ხანგრძლივ შენარჩუნებას.მეორადი კულტივირება უფრო დიდი მოცულობის ახალი ზრდის გარემოში გამოიყენება უჯრედების რაოდენობის გაზრდის მიზნით, მაგალითად, ინდუსტრიულ პროცესებში ან სამეცნიერო ექსპერიმენტებში.
რა განსხვავებაა პირველადი უჯრედის კულტურასა და მეორად უჯრედულ კულტურას შორის?
როგორც ახლა გავიგეთ ეს ორი ტერმინი ცალ-ცალკე, ჩვენ შევადარებთ ორს, რათა ვიპოვოთ სხვა განსხვავებები მათ შორის.
როდის გამოვიყენოთ პირველადი და/ან მეორადი უჯრედული კულტურა
ეს დამოკიდებულია იმაზე, თუ რისი სწავლა გსურთ და რა ტიპის ექსპერიმენტს ატარებთ.
პირველადი უჯრედული კულტურა: ეს არის პროცესი, რომელიც გამოიყენება მშობლის ქსოვილის უჯრედების დასამუშავებლად. პირველადი კულტურის უჯრედებს ექნებათ სასრული სიცოცხლის ხანგრძლივობა სუბსტრატისა და საკვები ნივთიერებების ამოწურვისა და ტოქსინების დაგროვების გამო, პოპულაციის ზრდასთან ერთად. პირველადი კულტურა, მიუხედავად იზოლაციის პროცესში გამოყენებული გამოყოფის ტექნიკისა, შეიძლება შეიცავდეს რამდენიმე ტიპის უჯრედს. თუმცა, ეს შეიძლება არ იყოს პრობლემა ყველა ტიპის ექსპერიმენტში და ასეთ შემთხვევებში შესაძლებელია მხოლოდ პირველადი კულტურის გამოყენება.
მეორადი უჯრედული კულტურა: ჩვეულებრივ, პირველადი კულტივებიდან მიღებული უჯრედების რაოდენობა ექსპერიმენტებში არასაკმარისია. მეორადი უჯრედული კულტურა იძლევა უჯრედების პოპულაციის გაფართოების და ასევე სიცოცხლის ხანგრძლივობის გახანგრძლივების შესაძლებლობას. ის იძლევა უჯრედების შემდგომ შერჩევას სელექციური საშუალების გამოყენებით და იძლევა გენოტიპური და ფენოტიპური ერთგვაროვნების საშუალებას პოპულაციაში. ეს პროცესი გამოიყენება რეპლიკაციური კულტურების გენერირებისთვის ძირითადი დახასიათებისთვის, შენარჩუნებისთვის და ექსპერიმენტებისთვის.
მსგავსება მშობლის ქსოვილთან
პირველადი უჯრედული კულტურა: პირველადი უჯრედული კულტურისთვის უჯრედები მიიღება უშუალოდ ცხოველის ან მცენარის ქსოვილისგან. ამრიგად, პირველადი კულტურის უჯრედები ძალიან ჰგავს მის მშობლის ქსოვილს და შესაბამისად, ბიოლოგიური პასუხი შეიძლება უფრო ახლოს იყოს in vivo სიტუაციასთან, ვიდრე მეორადი უჯრედული კულტურისას.
მეორადი უჯრედული კულტურა: მეორადი უჯრედის კულტურა წარმოიქმნება პირველადი უჯრედული კულტურიდან. მიუხედავად იმისა, რომ სუბკულტივირება ახანგრძლივებს უჯრედების სიცოცხლეს, არსებობს შესაძლებლობა, რომ რამდენიმე ფაზის შემდეგ, უჯრედები გარდაიქმნას ან დაკარგონ კონტროლი, რომ არ იყოფიან გარკვეულ რაოდენობაზე მეტჯერ.ეს შეიძლება იყოს მუტაციების ან გენეტიკური ცვლილებების გამო პირველად უჯრედებში სუბკულტივირების დროს. მაგალითად, ზოგიერთი მიკროორგანიზმი მიდრეკილია ადაპტირდეს კულტურის პირობებთან, რომელიც ძირითადად განსხვავდება მათი ბუნებრივი გარემოსგან, ბიოლოგიის შეცვლით.
კულტივირების პროცესი - უჯრედების მიღება
პირველადი უჯრედული კულტურა: პირველადი უჯრედის კულტურაში ცხოველური ან მცენარეული ქსოვილი გაივლის გამრეცხვის, გაკვეთის და მექანიკური ან ფერმენტული დაშლის ფაზებს. დაშლილი ქსოვილი შეიცავს სხვადასხვა ტიპის უჯრედებს და ამან შეიძლება მოითხოვოს გამოყოფის ტექნიკის გამოყენება საინტერესო უჯრედების იზოლირებისთვის.
მეორადი უჯრედული კულტურა: მეორად უჯრედულ კულტურაში, თუ პირველადი კულტურა არის ადჰენირებული კულტურა, პირველი ნაბიჯი არის უჯრედების გამოყოფა მიმაგრებულიდან (კულტურული ჭურჭლის ზედაპირიდან) მექანიკური ან ფერმენტული საშუალებებით. შემდეგ, უჯრედები უნდა დაშორდეს ერთმანეთს, რათა შეიქმნას ერთი უჯრედის სუსპენზია.
უჯრედების რაოდენობა კულტურაში
პირველადი უჯრედული კულტურა: არ არის სასურველი აბსოლუტური ერთუჯრედიანი სუსპენზია, რადგან ბევრი პირველადი უჯრედი უკეთესად გადარჩება მცირე კლასტერებში.
მეორადი უჯრედის კულტურა: საკმარისია ერთი უჯრედის სუსპენზიის გამომუშავება.
კულტურის სიცოცხლის ხანგრძლივობა
პირველადი უჯრედების კულტურა: პირველადი უჯრედების კულტურებს აქვთ სასრული სიცოცხლის ხანგრძლივობა. როგორც ზემოთ ავხსენით, ეს იმიტომ ხდება, რომ უჯრედების ზრდა გამოწურავს სუბსტრატს და საკვებ ნივთიერებებს და იწვევს ტოქსიკური მეტაბოლიტების დაგროვებას. შედეგად, თანდათანობით უჯრედების ზრდის ტემპი იკლებს, რაც იწვევს უჯრედების სიკვდილს.
მეორადი უჯრედული კულტურა: უჯრედების მეორადი კულტურა ახანგრძლივებს უჯრედების სიცოცხლეს. პერიოდულმა სუბკულტივაციამ შეიძლება წარმოქმნას უკვდავი უჯრედები პირველადი უჯრედების ტრანსფორმაციის ან გენეტიკური ცვლილების გზით.
დაბინძურების რისკი
პირველადი უჯრედული კულტურა: პირველადი უჯრედული კულტურების მოვლა უფრო რთულია. ზოგადად, პირველადი უჯრედების კულტურებს სჭირდებათ ამინომჟავების, მიკროელემენტების, გარკვეული ჰორმონების და ზრდის ფაქტორების მდიდარი ნარევი.შედეგად, პირველადი უჯრედების კულტურებში დაბინძურების რისკი უფრო მაღალია, ვიდრე მეორადი უჯრედული კულტურები.
მეორადი უჯრედული კულტურა: მეორადი უჯრედული კულტურები შედარებით მარტივი შესანარჩუნებელია და დაბინძურების რისკი უფრო დაბალია, ვიდრე პირველადი უჯრედული კულტურა.
ამ სტატიაში ჩვენ შევეცადეთ გაგვეგო ტერმინები პირველადი უჯრედული კულტურა და მეორადი უჯრედული კულტურა, რასაც მოჰყვა შედარება, რათა გამოვყოთ მათ შორის ძირითადი განსხვავებები. ძირითადი განსხვავება მდგომარეობს იმაში, თუ როგორ წარმოიქმნება უჯრედები კულტივიდან; უჯრედები პირველადი უჯრედული კულტურისთვის მიიღება უშუალოდ ცხოველის ან მცენარეული ქსოვილისგან, ხოლო უჯრედები მეორადი უჯრედული კულტურისთვის მიიღება უკვე ჩამოყალიბებული პირველადი კულტივიდან.
