К > КЛ Клеточная инженерияКЛЕТОЧНАЯ ИНЖЕНЕРИЯАвторы: Г.Е. ОнищенкоКЛЕТОЧНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ, совокупность методов клеточной биологии, позволяющих конструировать клетки с новыми свойствами. К. и. возникла в кон. 19 в., когда впервые попытались выращивать изолированные кусочки растит. тканей на питательной среде. В 1907 амер. биологу Р. Гаррисону удалось культивировать в капле лимфы клетки зачатка нервной системы зародыша лягушки. В 1-й четв. 20 в. был предложен метод выращивания клеток животных в плазме крови (см. Культура клеток и тканей). Позднее разработаны приёмы получения разл. вариантов культур клеток растений, животных и человека, методы гибридизации, переноса внутрь клеток отд. органелл или белков, конструирования органелл, генетической инженерии. Основополагающим методом К. и., наряду с культурой клеток и тканей, является метод гибридизации - слияния отд. клеток (или их фрагментов), выращенных в условиях культивирования или выделенных из организма; он позволяет объединять клетки организмов, принадлежащих разл. видам и даже царствам (напр., клетки моркови с клетками человека). С его помощью можно изменять как генетич. аппарат клеток, так и их плоидность (число хромосомных наборов). Он даёт возможность комбинировать органеллы разного происхождения (напр., ядра, центросомы, митохондрии) в цитоплазме слившейся клетки. При объединении ядерного фрагмента одной клетки (кариопласта) с цитоплазматич. фрагментом др. клетки (цитопластом) образуется реконструированная клетка. Технология переноса ядра, извлечённого из соматической клетки, внутрь яйцеклетки, из которой предварительно удалено собственное ядро, лежит в основе клонирования организмов. Введение конструкций, состоящих из фрагментов ДНК, позволяет изменять геном клетки таким образом, что в ней происходит либо гиперэкспрессия некоторых генов, либо прекращение экспрессии ряда генов, либо экспрессия чужеродных для данной клетки генов. Используя такие приёмы, можно получить как трансгенные клетки для выращивания вне организма, так и транс генные организмы с заданными свойствами. Введение в клетки определённых фрагментов РНК (её называют интерферирующей РНК) приводит к прекращению экспрессии тех или иных генов на короткое или продолжительное время. К. и. используется для решения как мн. теоретич. проблем клеточной биологии (изучения взаимодействия ядра и цитоплазмы, механизма клеточной дифференцировки и регуляции клеточного цикла, превращения нормальной клетки в опухолевую и др.), так и практич. задач медицины и с. х-ва. Являясь составной частью биотехнологии, К. и. применяется для получения высокопродуктивных линий клеток, образующих моноклональные антитела (см. Гибридомы), создания новых форм растений, устойчивых к неблагоприятным условиям среды, болезням и вредителям, с ускоренным ростом, большей продолжительностью хранения плодов, улучшением их качества и увеличением количества. Она даёт возможность сохранять генотипы отд. организмов и создавать банки генофондов целых видов, получать вакцины (напр., против кори, полиомиелита), моделировать ткани (тканевая инженерия) и органы, которые могут служить материалом для трансплантации, позволяет преодолеть мн. проблемы биоэтики, связанные с умерщвлением животных. Клеточные конструкции, выращенные вне организма, при введении в организм могут, напр., усиливать рост кровеносных сосудов или нервных отростков в поражённых участках организма, заменять суставы или способствовать восстановлению кожных покровов, повреждённых в результате ожогов или др. травм. Литература Лит.: Рингерц Н., Сэвидж Р. Гибридные клетки. М., 1979; Клеточная инженерия. М., 1987; Биология культивируемых клеток и биотехнология растений. М., 1991; Волова Т.Г. Биотехнология. Новосиб., 1999. |
 |