Електросливане

  •  

    Курсова работа

     

    на тема:

     

    Електросливане

     

    Под действие на външно електрично поле в клетъчните мембрани се наблюдават промени свързани с увеличаване на пропускливостта на мембраната и на течният и` характер. При прилагане на високо интензивни , краткотрайни електрически импулси, в мембраната протича пороцес на обратим електричeн пробив , който води до електропермеабилизация и клетъчно електросливане. Тези техники позволяват вътреклетъчно инкорпориране от най-разнообразен вид , отделяне на вътреклетътъчни компонени във външната среда, както и промяна на генетичният материал на организмите.

    В хода на електросливането се създават краткотрайни нестабилни участъци в мембраната , като се използват краткотрайни високо интензивни електрически импулси. Електроиндуцираното сливане избягва някоиот многото  недостатъци на химичното , механичното и вирусно-индуцираното:

    1.   Оптималните условия варират в много голяма степен за всяка клетъчна система

    2.   Процесът на сливане на клетки между два различни биологични вида не може да бъде проследен под микроскоп

    3.   Не може да се предопередели броят клетки , които да бъдат сляти

    4.   Процесът на сливане не е едновременен и често може да продължи за много дълъг период (до час)

    5.   През процеса на сливане има съществена загуба на вътреклетъчни субстанции , което води до понижена жизнеспособност на хибридите

    6.   Клетъчна токсичност - жизнеспособността също така може да бъде занижена от химическите компонентите или вируси , които инициират самото сливане , тъй като взаимодействат с мембраната по неконтролируем начин

    7.   Успеваемостта е много ниска ; гигантски клетки , образувани от сливане на стотици до хиляди клетки не могат да бъдат получени с тези методи . повишаването на процента успеваемост обикновено е съпроводено с намаляване на жезнеспособността на хибридите, за което е енеобходимо да се определи точния баланс между честотата на сливане и жиезнеспособността

    Въпреки това електросливането притежава недостатъка характерен за всички процеси на соматично сливане – комбинира два или повече генома , което води до полиплоидно хромозомно число. Стабилизирането на хибридните хромозоми, както и определянето на загуба на външни гени е анализ , който е необходим след всяко изследване.

    Електросливането за първи път е представено през 1979, когато са слетипротопласти на Rauwolfia serpentia чрез доближаването на 2 микроелектрода до сближените протопласти и прилагането на електрически импулс. Въпреки че този метод има ограничена ползотворност , тъй като позволява сливането само на 2 клетки едновременно , методът представлява важна стъпка в развитието на техниката на електросливане. Значим принос имат иУ. Зимермани колеги , когато демонстрират електросливане на голям брой мезофилни клетки от Vicia faba в 1 mL камери за сливане, снабдени с паралелни електроди. Те обединяват електросливането с процеса на диелектрофореза – процес , който способства приближаването на клетките , чрез прилагането на ниско по интензитет променливо напрежение. През електрофорезата, заредени диполни клетки, индуцирани от ниско интензивно променливо напрежение  приложено върху суспензията нареждат клетките във верижноподомни агрегати, често наричани „перлени верижки”. Предполага се , че променливят ток при преминаването си модифицира многобройните мембранни молекули и образува липиден домейн, чрез мигрирането на протеинови субединици в клетъчната мембрана. Последващо прилагане на по-интензвини импулси постоянен ток способстват обратимият пробив на клетъчната мембрана (електричен пробив) и формирането на пори в зоната на мембранният контакт. Сливането е най-ефективно , когато посоката на полето е насочена пепрндикулярно на равнината на мембраните, които са в контакт. Пробивът на мембраната е асиметричен с пори формиращи се първоначално по заредените полюси , които в последствие се разпространяват по цялата мембранна повърхност. Електричният пробив е основният процес , отговорен за инициацията на сливането. Процесът е обратим , но възстановителният период варира сред различните видове мембрани, като става необратим ако се надхвърли критичната стойност на интензитета на полето или времетраенето на импулса. Ефективен електричен пробив се постига с комбинация на тези две характеристики.