Дезинтеграция клеток в биотехнологии. Учебное пособие. Шапхаев Э.Г - 4 стр.

UptoLike

Рубрика: 

9 10
няться для консервации и хранения продуктов, в борьбе с
инфекционными болезнями, для обеззараживания различ-
ных сред и материалов.
Третье направление получило название инструмен-
тальной дезинтеграции клеток и осуществляется с помощью
специальных технических средств - дезинтеграторов. Осо-
бенно интенсивное развитие инструментальная дезинтегра-
ция получила в период бурного развития современной экс-
периментальной биологии, которая подошла к изучению и
расшифровке молекулярно-метаболической организации
живой клетки. Это потребовало создания инструментальных
средств и методов для искусственного вскрытия клеток и
выделения содержащихся в ней биоструктур и макромоле-
кулярных компонентов.
Инструментальная дезинтеграция клеток возникла
сравнительно недавно и встретила определенные трудности.
В случае дезинтеграции некоторых клеток растений и мик-
роорганизмов наблюдается исключительно высокая меха-
ническая прочность клеточных стенок, предел прочности
которых равен 10
8
дин/см, что примерно соответствует пре-
делу прочности стали. Для разрушения таких структур не-
обходимы высокоинтенсивные воздействия порядка 10
8
с
-1
и более. Применение таких воздействий приводит к крайне
нежелательным явлениям инактивации, модификации и де-
градации извлекаемых из дезинтегрируемой клетки целевых
компонентов. В этом заключается одна из основных про-
блем инструментальной дезинтеграции. В начальный пери-
од конструирование механических дезинтеграторов клеток
оставалась в русле сугубо эмпирического поиска. Основные
усилия ученых были направлены на адаптацию сущест-
вующих и широко применяемых для измельчения материа-
лов различных устройств. При этом возникла острая необ-
ходимость в научных подходах к проблеме дезинтеграции .
1.2. Область использования
инструментальной дезинтеграции,
её задачи и цели
Области практического применения дезинтеграцион-
ных методов в научных исследованиях и биотехнологии по-
казаны в табл.1.1.
Таблица 1.1
Основные области применения методов в инструментальной дезинтегра-
ции клеток в научных исследованиях
Область
применения
Задачи и цели исследований
1 2
Аналитиче-
ские иссле-
дования
Выделение субклеточных структур и биополимеров клетки
для химического, структурного и функционального анализа.
Аналитико-
морфологи-
ческие ис-
следования
Идентификация ферментативных активностей и определение
их локализации и распределения в клетке; изучение типов
связей с субклеточными структурами, особенностей их ком-
партментализации.
Ультра-
структурные
исследова-
ния
Физическое препарирование (расчление) клеток и их компо-
нентов; изучение процессов морфо- и биогенеза биологиче-
ских структур.
Цитологиче-
ские иссле-
дования
Исследование циклов развития, структурной дифференциации
механизмов репарации и регенерации клеток и клеточных
структур, процессов экзо- и эндоцитоза, лизиса, аутодезинте-
грации, секреции и экскреции, аутолиза и др.
Биофизиче-
ские иссле-
дования
Изучение влияния физических, механических и химических
воздействий на клетку и её субклеточные структуры; количе-
ственное определение механических свойств клетки и её
структур..
Биохимиче-
ские иссле-
дования
Приготовление бесклеточных микробных препаратов, фракций
индивидуальных субклеточных структур и биополимеров для
изучения in vitro метаболических путей, последовательностей
ферментативных реакций и механизмов их регуляции
Молекуляр-
но-
биологиче-
ские и гене-
тические
исследова-
Получение бесклеточных систем для осуществления процес-
сов биосинтеза in vitroа белка и других биополимеров и их
моделирование, выделение и изучение носителей генетиче-
ской информации; создание новых типов информационных
молекул; экспериментальная гибридизация.
няться для консервации и хранения продуктов, в борьбе с                   1.2. Область использования
инфекционными болезнями, для обеззараживания различ-                           инструментальной дезинтеграции,
ных сред и материалов.                                                        её задачи и цели
     Третье направление получило название инструмен-                      Области практического применения дезинтеграцион-
тальной дезинтеграции клеток и осуществляется с помощью              ных методов в научных исследованиях и биотехнологии по-
специальных технических средств - дезинтеграторов. Осо-              казаны в табл.1.1.
бенно интенсивное развитие инструментальная дезинтегра-
ция получила в период бурного развития современной экс-                                                                            Таблица 1.1
периментальной биологии, которая подошла к изучению и                 Основные области применения методов в инструментальной дезинтегра-
                                                                                     ции клеток в научных исследованиях
расшифровке молекулярно-метаболической организации                      Область
                                                                                                      Задачи и цели исследований
живой клетки. Это потребовало создания инструментальных               применения
средств и методов для искусственного вскрытия клеток и                     1                                      2
                                                                     Аналитиче-     Выделение субклеточных структур и биополимеров клетки
выделения содержащихся в ней биоструктур и макромоле-                ские иссле-    для химического, структурного и функционального анализа.
кулярных компонентов.                                                дования
     Инструментальная дезинтеграция клеток возникла                  Аналитико-     Идентификация ферментативных активностей и определение
                                                                     морфологи-     их локализации и распределения в клетке; изучение типов
сравнительно недавно и встретила определенные трудности.             ческие   ис-   связей с субклеточными структурами, особенностей их ком-
В случае дезинтеграции некоторых клеток растений и мик-              следования     партментализации.
роорганизмов наблюдается исключительно высокая меха-                 Ультра-        Физическое препарирование (расчление) клеток и их компо-
                                                                     структурные    нентов; изучение процессов морфо- и биогенеза биологиче-
ническая прочность клеточных стенок, предел прочности                исследова-     ских структур.
которых равен 108 дин/см, что примерно соответствует пре-            ния
делу прочности стали. Для разрушения таких структур не-              Цитологиче-    Исследование циклов развития, структурной дифференциации
обходимы высокоинтенсивные воздействия порядка 108 с -1              ские иссле-    механизмов репарации и регенерации клеток и клеточных
                                                                     дования        структур, процессов экзо- и эндоцитоза, лизиса, аутодезинте-
и более. Применение таких воздействий приводит к крайне                             грации, секреции и экскреции, аутолиза и др.
нежелательным явлениям инактивации, модификации и де-                Биофизиче-     Изучение влияния физических, механических и химических
градации извлекаемых из дезинтегрируемой клетки целевых              ские иссле-    воздействий на клетку и её субклеточные структуры; количе-
                                                                     дования        ственное определение механических свойств клетки и её
компонентов. В этом заключается одна из основных про-                               структур..
блем инструментальной дезинтеграции. В начальный пери-               Биохимиче-     Приготовление бесклеточных микробных препаратов, фракций
од конструирование механических дезинтеграторов клеток               ские иссле-    индивидуальных субклеточных структур и биополимеров для
                                                                     дования        изучения in vitro метаболических путей, последовательностей
оставалась в русле сугубо эмпирического поиска. Основные                            ферментативных реакций и механизмов их регуляции
усилия ученых были направлены на адаптацию сущест-                   Молекуляр-     Получение бесклеточных систем для осуществления процес-
вующих и широко применяемых для измельчения материа-                 но-            сов биосинтеза in vitroа белка и других биополимеров и их
                                                                     биологиче-     моделирование, выделение и изучение носителей генетиче-
лов различных устройств. При этом возникла острая необ-              ские и гене-   ской информации; создание новых типов информационных
ходимость в научных подходах к проблеме дезинтеграции .              тические       молекул; экспериментальная гибридизация.
                                                                     исследова-


                                                            9   10