Гибридомная биотехнология

Гибридизация – как основной метод биотехнологии

В биотехнологии широко используется метод получения гибридных клеток на основе слияния микробных протопластов (парасексуальная гибридизация). Этот уровень биотехнологии называется «клеточной» инженерией. Таким путем удается повысить потенциальную активность исходных клеток в гибридном потомстве.

С помощью скрининга (отсева, просева) мутантов отбираются клетки, у которых наблюдается достаточно длительные модификационные изменения, обусловленные включением в стабильные метаболические циклы.

Гибридизация (лат. hibridа – скрещивание, помесь) стала применяться для объединения желаемых свойств разных штаммов в одном микроорганизме. Обычно скрещивают штаммы, принадлежащие к противоположным типам.

У бактерий половой процесс называется конъюгацией (см. выше). Это способ переноса генетической информации из одной бактериальной клетки в другую. Он осуществляется за счет образования длинного мостика между клетками, который служит для переноса ДНК из одной клетки в другую.

Половой процесс бактерий при конъюгации контролируется системой несовместимости.

Способность к формированию мостика закодирована во многих плазмидах бактерий, по нему они переносят свои гены, а в некоторых случаях и гены клетки-хозяина (клетки-донора) в клетку-реципиент. Плазмиды, осуществляющие перенос генов клетки-хозяина, обладают, таким образом, способностью к мобилизации хромосом. У клеток Е. соli такие F-плазмиды выступают в роли фактора пола. Они способны мобилизовать хромосому не только Е. соli, но и родственных энтеробактерий (Shigellа, Klebsiella, Salmonella, Erwinia), и поэтому могут использоваться для переноса генов между бактериями разных родов.

У разных видов Streptomyces хорошо развиты системы скрещивания, что позволяет получать свыше 60 % наименований применяющихся сегодня антибиотиков, особенно у их близких родственников – видов Nocardia (они синтезируют рифамицины). Для повышения выхода антибиотиков, синтезируемых Penicillium и Cephalosporium, применен парасексуальный цикл гибридизации.

У грибов помимо конъюгации (слияние содержимого вегетативных клеток) существуют другие типы скрещивания, так как многие микроскопические грибы не имеют истинного полового цикла. В этом случае применяется парасексуальный цикл (слияние протопластов), но он менее эффективен.

Гибридома – это клетка, которая получена в результате гибридизации.

Соматические гибриды высших организмов

1. Получение соматических гибридов растительных клеток

Для осуществления гибридизации соматических клеток растений методом слияния протопластов (метод применяется в культуре тканей и клеток растений – см. Лекцию № 10) необходимо выполнить следующие операции:

1. Выделить протопласты;

2. Осуществить слияние;

3. Регенерировать клеточные стенки;

4. Осуществить слияние ядер так, чтобы получить полноценное гибридное ядро;

5. Размножить гибридные клетки;

6. Регенерировать целое растение.

Осуществить слияние протопластов растений, вообще говоря, несложно. Представляет трудности процесс размножения гибридных клеток и регенерация целого растения. Однако в настоящее время уже получены мутантные растения – соматические гибриды.

2. Слияние клеток животных

Осуществить слияние клеток животных м получить внутри- и межвидовые гибриды клеток млекопитающих методически проще, чем в случае микроорганизмов или растений, так как клетки млекопитающих не имеют клеточной стенки, которую необходимо удалять перед слиянием.

Следует помнить, что при слиянии клеток растений получается гибридное растение, а при слиянии клеток млекопитающих – лишь гибридная клетка.

Гибридизация лежит в основе получения моноклональных антител.

Дата добавления: 2014-01-07