Lic_Ros_1

There are two main types of plant cell and tissue cultures: callus cultures and suspension cultures. Callus cultures involve growing undifferentiated biomass from isolated plant segments in artificial nutrient media. These cultures can be used for plant propagation, selection of cells with desired characteristics, and production of secondary metabolites. Suspension cultures, on the other hand, involve growing individual cells or small cell groups in liquid nutrient media. These cultures are used for studying biochemical processes, production of bioproducts, and selection of plant varieties. Callus cultures are genetically unstable and can have drawbacks such as loss of characteristics over time and genetic modification risks. Suspension cultures have their own challenges, including the need for specialized equipment and constant aeration and mixing. They are more prone to contamination but are more productive. Single cell cultures are complex and require special equipment and controlle Типи культур клетин та тканин рослин Існує два основних типи культур клетин та тканин рослин. Перша – це культура калюсних тканин. Вирощування недиференціованої калюсної маси в середніх умовах на штучних поживних середовищах. Калюс – це однорідна недиференціована біомаса, що виростає з експланта, ізольований сегмент частини рослини, на поживному середовищі в асептичних умовах. Калюсні культури можуть бути використані для пропагування рослин, тобто отримання великої кількості генетично ідентичних рослин з одного експланта, селекція, відбір клетин з важлими характеристиками, наприклад, стійкість до хвороб або гепіцидів, виробництво біопродуктів, отримання вторинних метаболітів, таких як алкалоїди, флавоноїди та інші. Другий тип культур клетин та тканин рослин – це суспензійна культура. Вирощування окремих клетин або невеликих їх груп у завистому стані у рідкому живедному середовищі. Суспензійні культури можуть бути використані для дослідження біохімічних процесів, вивчення метаболізму, дифференціації клетин та інших процесів, продукція біопродуктів, отримання вторинних метаболітів, ферментів, антибіотиків та інших. Інші типи культур – це культура мерестем, вирощування мерестемних клетин, які здатні до дифференціації різних типів тканин, культура протопластів, вирощування ізольованих протопластів для дослідження клетинної стінки, гібридизації соматичних клетин та інших цілей. Перевага використання культур клетин та тканин – швидке розмноження, можливість отримати велику підпись генетично ідентичних рослин в короткий термін, контролювані умови, тобто можливість контролювати фактори середовища, такі як температура, освітлення, піаж та склад поживного середовища, створення нових сортів, тобто можливість селекціонувати рослини з бажаними характеристиками, виробництво біопродуктів, тобто можливість отримувати цінні біопродукти, які неможливо отримати іншими методами. Друге питання. Загальна характеристика каосних клетин та їх недоліки. Загальна характеристика. Каосні клетини – це недифференціовані клетини, які утворюють пухку, аморфну масу на поживному середовищі. Ці клетини мають високу швидкість ділення і можуть рости протягом тривалого часу. Каосні культури можуть бути легко ініційовані з різних експантів, таких як стебла, листя, коріння та інші. Каосні культури генетично нестабільні, що може призвести до виникнення соматичних мутацій. Недоліки. Нестабільність. Тобто, каосні культури можуть втрачати свої характеристики з часом, що може призвести до отримання нестабільних і непередбачуваних результатів. Генетична модифікація. Тобто, каосні культури часто генетично модифіковані, що може призвести до ризиків для навколишнього середовища та здоров'я людей. Диференціація. Тобто, каосні культури не завжди диференціюються в бажанні типи клітитканин, що може ускладнити отримання цільових продуктів. Забруднення. Тобто, каосні культури можуть бути легко забруднені бактеріями, грибами та іншими мікроорганізами, що може призвести до втрати культури. Третє питання. Цикл розвитку клітин в культурі інвітро. Цикл розвитку клітин в культурі інвітро складається з чотирьох фаз. Перша – це ініціація. Експлант, тобто, частина рослини, висаджується на поживне середовище. Клітини експланта починають ділитися і формувати каосну масу. Трула – це лаг-фаза. Клітини адаптуються до мов інвітро, але швидкість ділення клітин все ще низька. Експоненціальна фаза. Клітини діляться за максимальною швидкістю. Каосна маса швидко росте. Четверте – стаціонарна фаза. Ріст каосної маси сповільнюється або зупиняється, клітини старіють і втрачають здатність до ділення. Тривалість циклу розвитку клітини інвітро може варюватись в залежності від типу культури, умов, середовища та інших факторів. Четверте питання – особливості культивування суспензійних культур. Суспензійна культура – це метод культивування окремих клітин або невеликих їх груп у завистому стані в рідкому живельному середовищі. Цей метод має ряд особливостей. А саме, перше – складність. Суспензійні культури більш складні для культивування, ніж каосні. Для їх підтримки необхідне спеціальне обладнання, таке як ферментори. Друге – аерація. Клітини в суспензійній культурі потребують постійного аерування для забезпечення їх киснем. Третє – перемішування. Суспензійні культури необхідно постійно перемішувати, щоб забезпечити рівномірний розподіл поживних речовин і клітин. Четверте – контроль ПІАЖ. ПІАЖ суспензійної культури необхідно постійно контролювати, щоб воно знаходилось в оптимальному діапазону для росту клітин. П'яте – забруднення. Суспензійні культури більш схильні до забруднення бактеріями та грибами, ніж каосні. Шосте – гетерогенність. Суспензійні культури гетерогенні за розміром, формою і функцією клітин. Сьоме – продуктивність. Суспензійні культури можуть бути більш продуктивними, ніж каосні. Переваги – швидкість зростання клітин, висока продуктивність біопродуктів, можливість масштабування, можливість дослідження біохімічних процесів. Недоліки – складність культивування, висока вартість, гетерогенність культури, ризик забруднення. Суспензійні культури використовуються для дослідження біохімічних процесів, продукції біопродуктів, таких як ферменти, антибіотики, вітаміни та інші, селекції сортів рослин. П'яте питання – характеристика суспензійних культур за ступенем агаргованості. Суспензійні культури можна класифікувати за ступенем агаргованості клітин на три типи. Перше – це одноклітинні культури. Складаються з окремих клітин, які не з'єднані між собою. Ці культури найлегше культивувати, але вони можуть бути менш продуктивними, ніж інші типи. Друге – це агрегатні культури. Складаються з невеликих груп клітин, які з'єднані між собою. Ці культури більш продуктивні, ніж одноклітинні, але їх може бути складніше культивувати. Третє – множинні культури. Складаються з великих агрегатів клітин, які можуть утворювати тривимірні структури. Ці культури найпродуктивніші, але їх може бути складніше культивувати. Шосте – особливості та методи культивування одиночних клітин. Культура одиночних клітин – це метод культивування окремих клітин, рослин ін вітро. Цей метод має ряд особливостей. Перше – це складність. Культура одиночних клітин більш складна, ніж культура калосних або суспензійних культур. Для її підтримки необхідно спеціальне обладнання та середовище. Друге – контроль середовища. Необхідно ретельно контролювати склад поживного середовища, pH, температуру та інші фактори. Третє – клонування. Для отримання генетично ідентичних культурних ліній використовується клонування. Четверте – продуктивність. Культура одиночних клітин може бути менш продуктивною, ніж культура калосних або суспензійних культур. Преимущества. Синхронность клитинного цикла. Генетичная однородность. Можливость исследования биохимических процессов на уровне клитин. Можливость селекции клитин с определенными характеристиками. Недолики. Складность культивования. Низкая продуктивность. Резик забруднения. Методы культивования одиночных клитин. Метод микрокапилляр. Этот метод используется для культивания одиночных клитин в микрокапиллярах. Метод чашки Петри. Этот метод используется для культивования одиночных клитин в чашках Петри. Метод селективных средовищ. Этот метод используется для культивования одиночных клитин в средовищах, которые селектируют клитины с определенными характеристиками. Культура одиночных клитин используется для 1. Заследования биохимических процессов на уровне клитин. 2. Селекции клитин с определенными характеристиками. 3. Учения дифференциации клитин. 4. Утримания транзгенных рослин. 7. Физиологическая асинхронность как важная характеристика популяции соматических клитин и их причины. Физиологическая асинхронность – это явление, при котором клитины популяции, которые находятся в одной фазе развития, отличаются своими физиологическими характеристиками. Важность Физиологическая асинхронность – это важная характеристика популяции соматических клитин, которая влияет на ее рост, дифференциацию и другие процессы. Физиологическая асинхронность – это важная характеристика популяции соматических клитин, которая влияет на ее рост, дифференциацию и другие процессы. Причины Есть ряд причин физиологической асинхронности. 1. Генетическая гетерогенность. Клитины популяции могут иметь различные генотипы, что может привести к отличиям их физиологических характеристик. 2. Эпигенетические модификации. Эпигенетические модификации, такие как металлирование ДНК, могут привести к отличиям их физиологических характеристик. 3. Микрооточение. Клитины популяции могут иметь различные условия микрооточения, что может привести к отличиям их физиологических характеристик. 4. Стохастические процессы. Стохастические процессы, такие как экспрессия генов, могут привести к отличиям их физиологических характеристик. Недолики Физиологическая асинхронность может иметь ряд последствий для популяции соматических клитин. Гетерогенность Физиологическая асинхронность может привести к гетерогенной популяции за размером, формой, функцией и другими характеристиками. Методы исследования Иснует ряд методов исследования физиологической асинхронности. Флуоресцентная активация клитин, скороченно FACS. Этот метод используется для сортировки клитин за их физиологическими характеристиками. Микроскопия. Этот метод используется для визуализации физиологических характеристик клитин. Молекулярно-биологические методы. Эти методы используются для изучения экспрессии генов и других молекулярных процессов.