Оцените:

1

Рубрика: Биология

Российские биологи выращивают лекарственные растения в пробирках

05.02.2010комментариев: 0просмотров: 1160

У культур клеток свои законы

Долгое время ученые считали, что в такой клеточной популяции все клетки одинаковы. Позднее выяснилось, что это совсем не так. Оказывается, в культуре при отсутствии организменного контроля клетки живут строго по своим законам – законам популяции. Там действует отбор клеток по максимальной скорости или стабильности деления. «Те клетки, которые делятся интенсивнее других, имеют больший шанс попасть в следующий цикл пересадки на новую питательную среду. В результате получается уникальная популяция клеток, причем неодинаковых — они все достаточно различны и по морфологическим показателям (размеру, форме), и по физиологическим характеристиками и даже отличаются генетически. Но иначе популяция просто не могла бы существовать – если все клетки были бы одинаковыми, то даже при незначительных изменениях условий вероятность гибели такой популяции велика. А если клетки в популяции отличаются друг от друга, то практически всегда найдутся такие клетки, которые смогут выжить в изменившихся условиях. Так что гетерогенность (разнообразие клеток) — основа адаптационных возможностей популяции», — считают ученые.

Почему лекарственные растения – лекарственные

Получить культуры клеток именно лекарственных растений – особенно сложная задача. Лекарственные растения обладают полезными свойствами часто именно из-за того, что могут синтезировать так называемые вторичные метаболиты – низкомолекулярные биологически активные соединения. Наиболее известные из таких веществ – алкалоиды, изопреноиды, флавоноиды. «В природе часто растения синтезируют вторичные метаболиты в ответ на стресс, это может быть защита от насекомых или даже травоядных млекопитающих», — говорит профессор Носов.

Как управлять жизнедеятельностью клеток

«Как мы уже знаем, клетки растений в культуре существенно отличаются от клеток в составе целого растениях. И совершенно не очевидно, что эти клетки будут синтезировать нужные человеку биологически активные вещества», — подчеркнул Носов. Ученые смогли этого добиться, создав особые условия для культур: это и воздействие стрессовых факторов, и подбор определенного соотношения разных фитогормонов, и специальные режимы выращивания клеток. Так, в лабораториях ИФР РАН клетки тисса успешно стали продуцировать дитерпеноид паклитаксел, клетки женьшеня – гинзенозиды, культура иоскореи дельтовидной – фуростоноловые гликозиды, стефании голой – алкалоид стефаглабрин, а серпухи и живучки – экдистериоды.

Чтобы получать промышленные объемы таких культур, используют биореакторы. Биореакторы, по словам биологов, позволяют получать примерно 1 грамм сухой биомассы клеток с одного литра среды в сутки. Нетрудно подсчитать, что при использовании биореакторов объемом 1000 литров (один кубометр) за 14 суток выращивания (стандартный цикл выращивания культур клеток в жидкой среде) можно получить почти 15 килограммов сухой биомассы клеток. И не надо годами ждать, пока ту же биомассу произведет растение в естественных условиях.

Читать дальше...

Тэги: организм, растения, доктор, учёные, задача, размножение, воздействие, технологии, культура, время, клетка