Слияние - протопласт
Cтраница 2
Внедряются новые методы селекции продуцентов, их поддержания в активном состоянии и хранения. Например, для получения активных продуцентов у дрожжей и плесневых грибов применяют метод слияния протопластов, когда после удаления клеточной стенки и воздействия полиэтиленгликоля клеточная мембрана частично растворяется и может произойти слияние протопластов двух штаммов и последующая рекомбинация генетического материала. [16]
 |
Свежевыделенные протопласты Solarium brevidens. [17] |
Тем самым был сделан первый шаг к соматической гибридизации растений. При суспендировании протопластов в 0 25 М растворе азотнокислого натрия слияние происходило очень быстро. Впоследствии для индукции слияния протопластов Parthenocissus tricuspidata и Petunia hybrida использовали 10 2 % - ный раствор сахарозы, содержащий 5 5 % азотнокислого натрия. [18]
Так, Streptomyces coelicolor обладает плаз-злидозавиеимой системой фертильности или скрещивания ( с. Streptomyces вообще не способны к обычному скрещиванию. Если же применить метод слияния протопластов, индуцируемого полиэтиленгликолем, то частоту рекомбинации удается повысить примерно на четыре порядка по сравнению с наблюдаемой при обычном скрещивании. Штаммы не обязательно должны нести селективные генетические маркеры, поскольку при использовании этого метода возможен прямой отбор гибридов с нужным свойством. Это дает большие преимущества при конструировании промышленно важных штаммов, поскольку работа по введению подходящих маркеров нередко превращается в утомительное трудоемкое занятие. [19]
Таким образом, методы на основе слияния протопластов позволяют получать комбинации двух полных родительских геномов. Слияние протопластов двух скрещивающихся половым путем видов нередко приводит к образованию стабильных амфиплоидных гибридных клеток, из которых могут быть регенерированы растения - соматические гибриды. Надо сказать, что метод слияния протопластов пригоден для работы не только со столь близкими видами или гибридными клетками. [20]
Особая ценность протопластов для1 селекции растений определяется целым рядом их свойств: Во-первых, протопласты можно получать в большом количестве и отбирать из них разновидности с полезными свойствами. Хотя сами протопласты генетически единообразны, формирующиеся из них каллусы дают растения, существенно различающиеся по внешним признакам. Во-вторых, отсутствие клеточной стенки облегчает слияние протопластов и образование гибридов. Поскольку при этом сливаются соматические, как минимум диплоидные, клетки, селекционер растений получает в свои руки мощный инструмент для отбора. В-третьих, в отсутствие клеточной стенки облегчается захват чужеродной ДНК - фрагментов - молекул или же бактериальных плазмид, в результате чего формируются растения1 с совершенно новым набором признаков. [21]
Определяющую роль в развитии генетики клеток растений и млекопитающих должно сыграть внедрение метода слияния леток. Обычным способом скрещивания у видов Streptomyces стало слияние протопластов, но при работе с грибами этот метод имеет пока второстепенное значение. Открытие межъядерного переноса генов у грибов позволит более сознательно использовать метод слияния протопластов. Есть основания считать, что генетическая инженерия привнесет важные изменения в медицину и сельское хозяйство, и в немалой степени потому, что технология рекомбинантных ДНК позволит нам глубже помять главные молекулярно-биологические особенности клеток растений и животных. [22]
Таким образом, перспективы развития биотехнологии на основе растительных клеток представляются весьма многообещающими. Будет налажено производство новых лекарственных препаратов, подсластителей, средств защиты растений, веществ для-косметической и парфюмерной промышленности. Возможности этой быстро развивающейся технологии будут еще более расширены в результате дальнейшей разработки способов получения гибридов путем слияния протопластов. [23]
ДРОЖЖИ, одноклеточные организмы, имеющие шаровидную или овальную форму и принадлежащие к простейшим сумчатым грибам ( кл. Nadsonia, Zygosaccharomyces) образованию аскоспор предшествует копуляция 4, иногда ( Schwanyomyces, Torulaspora) лишь намечающаяся, но не доходящая до слияния протопластов. Известно однако большое число организмов, относимых различными авторами к семейству Saccharomycetes, во всех отношениях сходных с настоящими дрожжами, но не образующих спор. [24]
Большое внимание привлекают к себе биологические способы-снабжения растений фосфором, а также контроля за вредителями и болезнями растений. В этой области намечается переход, от лабораторных экспериментов к практике. Разрабатываются способы выращивания ценных культур в контролируемых условиях - это новый и многообещающий подход Быть может, самый большой вклад, который может внести биотехнология в сельское хозяйство, - это улучшение сортов растений; существенный прогресс здесь будет достигнут благодаря использованию методов генетической инженерии и технологии слияния протопластов. [25]
При многих слияниях образуются нестабильные гетерока-рионы, в которых обычно доминирует ядро одной из родительских форм. Впрочем, далеко не всегда это препятствует генетическому обмену. Так, убедительно показана возможность межъядерных генетических обменов в гетерокарионах Schizop-ihilum commune и Saccharomyces cerevisiae. Таким образом, слияние протопластов может быть полезным методом установления гетерокариотического состояния, при котором возможен в ограниченном объеме перенос генов. [26]
 |
Слияние протопластов растений. [27] |
При помощи ферментативного гидролиза разрушаются клеточные стенки и образуются раздетые клетки, или протопласты. Они способны к слиянию, и этот процесс называется парасексуальной гибридизацией растительных клеток. Индуктором слияния является полиэтиленгликоль, а образованные гибриды обрабатываются сильным щелочным раствором или диметилсульфокси-дом. Техника слияния напоминает образование гибридов животными клетками, однако имеется существенное отличие. Слияние животных клеток позволяет получить только лишь новую клетку, а слияние протопластов является основой получения нового гибридного растения. [28]
Одна из трудностей работы с растениями и даже с их изолированными клетками состоит в том, что клеточные стенки закрывают прямой доступ к плазматической мембране. Такие голые растительные клетки сферической формы, называемые протопластами, в культуре in vitro долгое время сохраняют метаболическую активность, что дает возможность экспериментировать с ними примерно так же, как с животными клетками ( рис. 19 - 68), что в ряде случаев весьма важно. Выделение же из протопластов ннтактных органелл, таких как хлоропласты или вакуоли-сейчас обычное дело. В настоящее время большой интерес к протопластам обусловлен еще н тем, что они способны сливаться друг с другом ( в слиянии могут участвовать протопласты как одного вида, так и разных видов); при этом образуются стабильные гибридные продукты-так называемые гетерокарноны. Такие гибридные протопласты, так же как н обычные, могут in vitro регенерировать клеточную стенку ( рис. 19 - 69) и начать делиться. Во многих случаях, если произошло слияние не только цитоплазмы, но и ядер двух протопластов, принадлежащих к разным видам, из образовавшегося ге-терокариона может развиться целое растение-соматический гибрид этих двух видов. Таким образом, путем слияния протопластов разных видов растений, которые обычным способом не скрещиваются, можно в конечном счете получить совершенно новое растение. В большинстве случаев, однако, созданию генетически стабильной гибридной формы препятствуют некоторые пока еще мало изученные факторы, вызывающие элиминацию хромосом или обусловливающие несовместимость кариотипов. [30]
Страницы: 1 2