Химерні тварини, методи створення химерних зародків, використання химерних ембріонів для клонування зародків з використанням ембріональних стовбурових клітин (ECK).

Химера являє собою організм, що складається з генетично різних клітинних популяцій, що створюються з двох або більш ембріонів.

Одержання химерних (аллофених) тварин становить великий інтерес для експериментальних досліджень у генетиці, біології розвитку й імунології, однак можливості використання химерних ембріонів у відтворенні і селекції сільськогосподарських тварин обмежені. Проте, можна відзначити ряд проблем тваринництва, рішення яких може бути знайдене за допомогою химер. Так, химерні ембріони можуть бути використані для збереження життєздатності коштовних ембріонів, ушкоджених при маніпуляціях або кріоконсервації, вивчення можливості одержання тварин, що сполучають такі ознаки, як продуктивність і стійкість до захворювань, одержання трансгенних тварин.

Існують два основних методи одержання химерних зародків - агрегаційний і ін'єкційний. При першому способі два або більш ембріони або їхні частини агрегують в один ембріон, при другому — окремі клітини або кілька клітин (аж до фрагментів ВКМ) одного ембріона ин’єкують в інший ембріон.

Використовують різні способи агрегації ембріонів. Розповсюдженим методом є об'єднання ембріонів або їх частин в одній прозорій оболонці за допомогою методів мікроманіпуляцій. Така робота була виконана на вівцях породи меринос, покритих баранами різних порід. Химерні ембріони були отримані агрегацією половинок морул різного походження або об'єднанням цілої морули з частиною іншої морули в порожній прозорій оболонці з використанням чотирьох мікроінструментів: двох утримуючих піпеток із внутрішнім діаметром 80-100 мкм, мікроножа, а також піпетки для маніпуляцій із внутрішнім діаметром 70 мкм. У цих дослідах ембріони, звільнені з прозорої оболонки, поділяли на половинки, а потім половинки однієї морули поєднували з половинками інший морули шляхом переносу в прозорі оболонки. Химерізм визначили за типами трансферину крові.

В даний час обговорюються можливості використання химерних ембріонів при розробці нових підходів до клонування зародків з використанням ембріональних стовбурових клітин (ЕС-клітин). Так, для мишей показана принципова можливість одержання живих нащадків, що цілком створюються з ЕС-клітин, шляхом введення 12-15 ЕС-клітин у порожнину бластоцист із вилученої власної ВКМ. Однак, ці мишенята відрізнялися зниженою життєздатністю і загинули незабаром після народження.

Нові можливості в селекції тварин відкриваються з використанням у дослідах по одержанню трансгенних тварин бластоцист, у порожнину яких ін’єковані генетично трасформовані ембріональні стовбурові клітини. Пересадження таких химерних бластоцист може привести до народження химерних тварин, у яких частина клітин різних органів, у тому числі гонад, буде походити від ембріональних стовбурних клітин. В останньому випадку частина потомства може виявитися трансгенною. Вважається, що такий метод одержання трансгенних тварин є більш ефективним, чим ін'єкція чДНК (чужорідної ДНК) у чоловічий пронуклеус, тому що дозволяє оцінити трансформацію генома ЕС-клітин до їх введення в ембріон.

Більш простий спосіб одержання химерних ембріонів з використанням ЕС-клітин запропонували С.Вуд зі співавторами. Звільнені від прозорої оболонки 8-клітинні ембріони мишей культивували на моношарі ЕС-клітин, після чого ембріони з ЕС-клітинами, що прикріпилися до них, переносили в звичайне середовище і культивували до стадії бластоцисти; у процесі культивування ЕС-клітини колонізували ВКМ бластоцист. Цей спосіб, відзначають автори, є ефективним для одержання химер, скорочує час і спрощує маніпуляції в порівнянні з введенням ЕС-клітин у порожнину бластоцисти.

Використання химерних ембріонів може розширити можливості дослідників у рішенні ряду фундаментальних проблем біології розвитку.

51.Основні стадії біотехнологічного виробництва, накопичувальні та чисті культури мікроорганізмів, вимоги до мікроорганізмів.

Основними стадіями біотехнологічного виробництва можна вважати п’ять операції: підготовка сировини, підготовка біологічно діючого начала, стадія ферментації, виділення і очищення цільового продукту, приготування товарних форм продуктів.

Відбираються проби з тих міст, де існування того чи іншого продуценту найбільш імовірно. Наприклад, для вуглеводокислюючих мікроорганізмів це можуть бути ґрунти біля колонок з пальним, винні дріжджі зустрічаються на винограді, целюлозоруйнуючі і метанутворюючі мікроорганізми у великій кількості містяться у рубці жуйних. Зразки проб вносять у рідкі поживні середовища спеціального складу. Це, так звані, селективні середовища: в них за рахунок підбору різних факторів створюють вибіркові умови для переважного розвитку певного продуцента. До цих факторів належать джерела енергії, вуглецю, азоту, значення рН, температура та ін. Так отримують накопичувальні культури мікроорганізмів.

Наступний етап - виділення чистих культур. Для цього використовують щільні поживні середовища, на яких засівають зразки проб з накопичувальних культур. Окремі клітини мікроорганізмів на щільних поживних середовищах створюють ізольовані колонії, при їх наступному пересіванні отримують чисти культури продуцента, які складаються з популяції клітин одного виду.

Здатність синтезувати цільовий продукт є головним критерієм при відборі продуцентів. Однак мікробіологічне виробництво надає до продуцентів ще ряд вимог. Мікроорганізми повинні:

-      володіти високою швидкістю росту;

-      використовувати для життєдіяльності дешеві нехарчові субстрати;

-      бути стійкими до зараження сторонньою мікрофлорою.