Тақырып Жасанды қоректік ортада өсетін клеткалардың биологиясы

Жоспар: ØДедифференциялдану және каллустың пайда болуы ØӨсірілген клеткалардың әртектілігі ØКлеткалардың in vitro жағдайында өсуі

ØДедифференциялдану және каллустың пайда болуы Каллус ұлпаларының пайда болуы клеткадағы гендердің дифференциалды ырықтығына тәуелі болады. Клеткалардың құрылымы мен қызметі ырықтығына байланысты болады. гендердің Организмдегі клеткалардың құрылымы мен қызметі гендердің экспрессиясына байланысты өзгереді. Гендердің 5 % ырықты болады.

Активті генедер: Ø Биологиялық түр ерекшелігін белгілейтін гендер; Ø Клеткалық метаболизмді іске асырушы гендер; ØБелгілі бір мүшеде, ұлпада, клеткада ғана болатын ырықты гендер; ØБелгілі бір кезеңде ырықтығы жоғарылайтын гендер; ØСыртқы жағдайлардың әсерінен ырықтанатын гендер.

Диффернециалдану процесі – даму прцесінде біртекті клеткалардан морфологиялық белгілері және атқаратын қызметі әр түрлі клеткалардың түзілуі. Ø ØДетерминация – клеткалардың белгілі бір даму жолына түсуіне дайындығы, басқа жолмен дамуға шек қойылуы. Бұл ерекше белоктардың жиынтығының түзілуіне байланысты.

Даму процесінде белоктардың синтезінің реттелуі: üДНҚ синтезі, репликация; üи. РНҚ синтезі, транскрипция; üПроцессинг; üи. РНҚ-ның ядродан цитоплазмаға тасымалдануы; üТрансляция деңгейі; üи. РНҚ –ның деградациясы.

Гендер ырықтығына әсер ететін факторлар: 1) Хромасомада гендердің өзара тұрған орындарының өзгеруі (инверсия, транслокация) олардың функцияларына әсер етеді; Ø Орын ауыстыратын гендер «секіргіш гендер» , транспазондар (Барбара Мак-Клинток, 1942 ж) немесе мобильді (жылжымалы) дисперленген генетикалық элементтер деп атайды. инверсия транслокация

2) Амплификация (гендер санының көбеюі) нәтижесінде ген экспрессиясында өзгеріс пайда болуы. Амплификацияға көбінесе рибосомалық РНҚ –ның гендері ұшырайды. дупликация

Индукциялаушы фактор Сенсорлық ген Интеграторлық ген Активаторлық РНҚ Рецепторлық ген м. РНҚ Белоктар Басқа рецепторлық генге әсер ету Продюсерлік ген т. РНҚ р. РНҚ Бриттен мен Дэвидсонның моделі 3) Ген құрамында сапалы өзгерістердің өтуі (әр түрлі мутациялар)

ØӨсімдіктердің әр түрлі бөліктерінде немесе тіршілік циклінің кезеңдерінде өтетін дифференциалдану процестері гендер экспрессиясының ерекшеліктеріне негізделген. ØӨсімдіктердің қалыпты дифференциалдану процесінде ешбір ген жоғалмайды немесе біржола тежелмейді. ØБұл өсімдік клеткасының тотипотенттілігімен дәлеленеді.

Клетка циклі

ØКомпетенция – клетканың индукторлық әсерді қабылдап алуға қабілеттілігі және әсер ететін факторларға жауап ретінде өзінің даму бағытын өзгертуі. ØДетерминация – клетканың белгілі бір даму жолына түсуіне дайындығы, яғни белгілі бір тұқым қуалаушылық қасиетін жүзеге асыру қабілеті.

Өсірілген клеткалардың әртектілігі Каллус клеткалары өзара: Ø морфологиялық, Ø биохимиялық, Ø физиологиялық, Ø генетикалық қасиеттермен ерекшелінеді.

Өсімдік клеткаларының полиморфизмі: ØКлеткалардың түрі және жас ерекшелігі; ØКлеткалардың плоидтылығы; ØҚореткік орта әсері; ØӨсіру жағдайының әсері; ØКоррелятивтік байланыстардың жойылуы.

ØӨсірілген клеткалардың әр тектілігіне генетикалық, эпигенетикалық және модификациялық өзгергіштік те себеп болады. ØМутация - ДНҚ мөлшерінің немесе құрылымының өзгеруі. Ø ØМутация гендік, хромосомалық немесе геномдық деңгейде өтеді.

Гендік немесе нүктелік мутациялар –ДНҚ молекуласының белгілі бір бөлігінде нуклеотидтердің қатар тізбегінің өзгеруі (геннің өзгеруі). Клеткалардың морфологиялық қасиеттері өзгереді Гендік мутация Клеткалардың физиологиялық қасиеттері өзгереді Клеткалардың биохимиялық қасиеттері өзереді

Хромосомалық мутациялар немесе хромосомалық қайта құрулар (аберрациялар) – хромосомалардың жүйелік өзгеруі. транслокация Транспозиция инверсия делеция Хромосомалық мутациялардың пайда болуы дупликация

• Геномдық мутациялар – клеткадағы хромосомалар санының өзгеруі.

Генетикалық өзгергіштік себептері: ØАлғашқы эксплантты өсімдіктен бөліп алғанда коррелятивті байланыстың бұзылуы, яғни организмнің бақылауы болмауы; ØКоректік орта компоненттерінің әсері; ØҚоректік ортада жиналатын метаболизм өнімдерінің әсері; ØБастапқы экспланттың өзіндегі әртектілік және белгілі бір клеткалардыңселекциясы.

Хромосомалық өзгергішті митоздың бұзылу салдарынан пайда болады Эндоредупликация: Эндомитоз: ØХромосомалар шиыршықталып бұралады, бірақ ядроның қабығы сақталады; ØХромосомалар ажырамайды, олардың деспирализациясы өтеді; ØХромосомалар саны көбейеді, ядро мен клетка көлемі ұлғаяды ДНҚ мөлшері ядрода көбейсе де, хромосомалар екі еселенбейді де ядро бөлінбейді; Хромосомалар дұрыс таратылмайды, оның салдарынан полиплоидты және анеуплоидты клеткалар пайда болады.

Ø Клеткалардың бөлінуі мен өсу жылдамдығы, қолайсыз жағдайларға төзімділігіолардың плоидтылығына байланысты. Осының салдарынан клеткалар популяциясы арасында бәсеке басталып, кейбіреулері басым өсе бастайды. Ø Бұл процесті – клеткалық селекция (автоселекция) деп атайды. Ø Белгілі бір фактордың әсерінен пайда болған клеткалардан бастапқы өсімдікке ұқсамайтын регенеранттарды-сомаклондық варианттар деп атайды.

Клеткалардың in vitro жағдайында өсуі 5 6 1 -латенттік фазасы; 2 -үдеу фазасы; 3 -экспоненциалдық (логарифмдік фазасы) 4 -бәсеңдеу фазасы; 5 -стационар фазасы; 6 -жойылу фазасы

Клеткалардың бір фазадан екінші фазаға өтуді бақылайтын факторлар Ішкі факторлар: ØПролиферативтік қор, ØКлеткалардың созылып өсу ұзақтығы, ØКлетканың күйі сыртқы: ØҚоректік орта құрамы, Øр. Н, ØОттегінің мөлшері, Ø Температура, Ø Клетка тығыздығы т. б.

Пролиферативтік қор –бөлінетін клеткалар санының клеткалардың жалпы санына қатынасы. Осы қатынасты пайызбен көрсеткенде – митоздық индекс беп атайды. Апоптоз – клеткалардың бағдарламалы түрде жойылуы.

Пролиферативтің қордың төмендеуі Қайтымсыз дифференциалдануы Клеткалардың тыныштық кезеңіне өтуі Клеткалардың құруы

Апоптоз белгілері бар клеткалар: Ø Жоғары метаболизмдік активтенуі; Ø Клеткалар көлемінің өсуі; Ø Ядроның жарылуы; Ø Цитоплазманың конденциациялануы; Ø Цитоплазманың р. Н қышқылдануы; Ø Тотығу-тотықсыздану процестерінің ырықтануы немесе біртіндеп төмендеуі; Ø Периплазмалық кеңістіктің пайда болуы; Ø Клетка қабығының қалыңдауы; Ø Клеткааралық кеңістікке мукополисахаридтердің бөлінуі.