Синхронная или синхронизированная культура — это микробиологическая культура или культура клеток , содержащая клетки , находящиеся на одной стадии роста . [1] [2]
Поскольку на клеточный цикл влияют многочисленные факторы (некоторые из них стохастические ), в нормальных культурах клетки присутствуют на всех стадиях клеточного цикла . Получение культуры с единой стадией клеточного цикла полезно для биологических исследований, где желательна определенная стадия клеточного цикла (например, культивирование зараженных паразитами клеток [3] ). Поскольку клетки слишком малы для определенных методов исследования, синхронную культуру можно рассматривать как одну клетку; количество клеток в культуре можно легко оценить, а количественные экспериментальные результаты можно просто разделить на количество клеток, чтобы получить значения, применимые к одной клетке. Синхронные культуры широко использовались для решения вопросов, касающихся клеточного цикла и роста, а также влияния на них различных факторов. [4]
Методы
Синхронные культуры можно получить несколькими способами:
- Внешние условия можно изменить так, чтобы остановить рост всех клеток в культуре, а затем снова изменить, чтобы возобновить рост. Все новые растущие клетки теперь начинают расти на одной и той же стадии и синхронизируются. Например, для фотосинтезирующих клеток свет может быть исключен на несколько часов, а затем снова введен. Другой метод заключается в удалении необходимого питательного вещества из питательной среды и последующем его повторном введении. [5]
- Рост клеток также можно остановить с помощью химических ингибиторов роста . После полной остановки роста всех клеток ингибитор можно удалить из культуры и клетки начинают синхронно расти. [6] Нокодазол , например, использовался в биологических исследованиях для синхронизации, хотя некоторые данные свидетельствуют о том, что у него может отсутствовать такая способность синхронизировать клетки. [7]
- Клетки на разных стадиях роста имеют разные физические свойства. Таким образом, клетки в культуре можно физически разделить , например, на основе их плотности или размера. Этого можно добиться с помощью центрифугирования (для плотности) или фильтрации (для размера).
- При использовании метода Хелмштеттера-Каммингса бактериальную культуру фильтруют через мембрану. Большинство бактерий проходят через мембрану, но некоторые остаются связанными с мембраной. Затем на мембрану наносят свежую среду, и связанные бактерии начинают расти. Новорожденные бактерии, отделившиеся от мембраны, теперь все находятся на одной стадии роста; они собраны в колбу, в которой теперь находится синхронная культура. [8]
Рекомендации
- ^ ЛЛОЙД, Д.; и другие. (1975). «Синхронные культуры микроорганизмов: крупномасштабное получение путем непрерывного выбора размера» (PDF) . Журнал общей микробиологии . 88 (1): 153–158. дои : 10.1099/00221287-88-1-153 . ПМИД 807677.
- ^ Торнтон, Морин; Эвард, Кэтрин Ли; Хельмстеттер, Чарльз Э. (май 2002 г.). «Производство минимально нарушенных синхронных культур гемопоэтических клеток» (PDF) . БиоТехники . 32 (5): 1098–1105. дои : 10.2144/02325rr05 . ПМИД 12019783.
- ^ Радфар, Азар; и другие. (2009). «Синхронная культура Plasmodium falciparum при высоком уровне паразитемии». Протоколы природы . 4 (12): 1828–1844. дои : 10.1038/nprot.2009.198. PMID 20010926. S2CID 238620.
- ^ ХАРВИ, JD (1972). «Синхронный рост клеток и распределение времени генерации». Журнал общей микробиологии . 70 (1): 99–107. дои : 10.1099/00221287-70-1-99 . ПМИД 5041269.
- ^ Маруямаа, Йоичи; Янагитаб, Томомити (май 1956 г.). «Физические методы получения синхронной культуры Escherichia coli». Журнал бактериологии . 71 (5): 542–546. дои : 10.1128/jb.71.5.542-546.1956. ПМК 357850 . ПМИД 13331866.
- ^ КЬЕРГААРД, Л.; ЙОРГЕНСЕН, Б.Б. (1979). «Простое оборудование для создания непрерывных синхронных культур микроорганизмов». Биотехнология и биоинженерия . 21 (1): 147–151. дои : 10.1002/бит.260210111 .
- ^ Купер, Стивен; и другие. (2006). «Нокодазол не синхронизирует клетки: значение для контроля клеточного цикла и синхронизации всей культуры» (PDF) . Ресурсы клеточных тканей . 324 (2): 237–242. дои : 10.1007/s00441-005-0118-8. hdl : 2027.42/47691 . PMID 16432713. S2CID 206989644. Архивировано из оригинала (PDF) 14 ноября 2017 г.
- ^ Шехата, Талаат Э.; Марр, Аллен Г. (сентябрь 1970 г.). «Синхронный рост кишечных бактерий». Журнал бактериологии . 103 (3): 789–792. дои : 10.1128/jb.103.3.789-792.1970. ПМК 248159 . ПМИД 4919993.
