Galvenā atšķirība - primārā un sekundārā šūnu kultūra
Pirms apspriest atšķirību starp primāro un sekundāro šūnu kultūru, vispirms īsi definēsim, kas ir šūnu kultūra. Šūnu kultūra ir šūnu atdalīšanas process no dzīvnieka vai auga un pēc tam augšana mākslīgi kontrolētā vidē. Šūnas var tieši izņemt no audiem un sadalīt ar fermentatīvām vai mehāniskām metodēm vai iegūt no kultūras, kas jau ir izveidota. Galvenā atšķirība starp primāro un sekundāro šūnu kultūru ir tā, ka šūnas primārajai šūnu kultūrai tiek iegūtas tieši no dzīvnieku vai augu audiem, savukārt šūnas sekundārajai šūnu kultūrai tiek iegūtas no jau izveidotas primārās kultūras. Tāpēc sekundārā kultūra ir jauna kultūra, kas radusies no primārās kultūras.
Sīkāk aplūkosim primārās un sekundārās šūnu kultūras nozīmi, lai tās labāk atšķirtu.
Kas ir primārā šūnu kultūra?
Primārā šūnu kultūra ir šūnu atdalīšana no vecāku dzīvnieka vai augu audiem, izmantojot fermentatīvus vai mehāniskus pasākumus, un šūnu augšanas uzturēšana piemērotā substrātā stikla vai plastmasas traukos kontrolētos vides apstākļos. Šūnām primārajā kultūrā ir tāds pats kariotips (hromosomu skaits un izskats eikariotu šūnas kodolā) kā šūnām sākotnējos audos. Primāro šūnu kultūru var iedalīt divās daļās, pamatojoties uz kultūrā izmantoto šūnu veidu.
Anchorage Dependent vai Adherent Cell - šīm šūnām ir nepieciešams stiprinājums augšanai. Adherentās šūnas parasti tiek iegūtas no orgānu audiem, piemēram, no nierēm, kur šūnas ir nekustīgas un iegultas saistaudos
Anchorage neatkarīgas vai suspensijas šūnas - šīm šūnām nav nepieciešams stiprinājums augšanai. Citiem vārdiem sakot, šīs šūnas nepiesaistās kultūras trauka virsmai. Visas suspensijas kultūras ir iegūtas no asins sistēmas šūnām; piemēram, b alto asins šūnu limfocīti ir suspendēti plazmā
Šūnām, kas iegūtas no primārajām kultūrām, ir ierobežots dzīves ilgums. Šūnas nevar turēt bezgalīgi vairāku iemeslu dēļ. Šūnu skaita palielināšanās primārajā kultūrā novedīs pie substrāta un barības vielu izsīkuma. Arī šūnu aktivitāte pakāpeniski palielinās toksisko metabolītu līmeni kultūrā, kavējot turpmāku šūnu augšanu.
Šajā posmā ir jāveic sekundārā vai subkultūra, lai nodrošinātu nepārtrauktu šūnu augšanu.
Kas ir sekundārā šūnu kultūra?
Kā aprakstīts iepriekš, kad šūnas adherentajās kultūrās aizņem visu pieejamo substrātu vai ja šūnas suspensijas kultūrās pārsniedz barotnes spēju atbalstīt turpmāku augšanu, šūnu proliferācija sāk samazināties vai pilnībā izbeigties. Lai saglabātu optimālu šūnu blīvumu nepārtrauktai augšanai un stimulētu turpmāku proliferāciju, primārā kultūra ir jākultivē. Šis process ir pazīstams kā sekundārā šūnu kultūra.
Sekundārās šūnu kultūras laikā šūnas no primārās kultūras tiek pārnestas uz jaunu trauku ar svaigu augšanas barotni. Process ietver iepriekšējās augšanas barotnes noņemšanu un pielipušo šūnu atdalīšanu pielipušajās primārajās kultūrās. Sekundārā šūnu kultivēšana ir periodiski nepieciešama, lai nodrošinātu šūnas ar augšanas vietu un svaigām barības vielām, tādējādi pagarinot šūnu dzīvi un paplašinot šūnu skaitu kultūrā.
Noteikta apjoma primārās kultūras sekundārā kultivēšana līdzvērtīgā tilpumā svaigas augšanas barotnes ļauj ilgstoši uzturēt šūnu līnijas. Lai palielinātu šūnu skaitu, piemēram, rūpnieciskos procesos vai zinātniskos eksperimentos, tiek praktizēta sekundārā kultivēšana lielākā svaigas augšanas barotnes tilpumā.
Kāda ir atšķirība starp primāro šūnu kultūru un sekundāro šūnu kultūru?
Tā kā mēs esam sapratuši abus terminus atsevišķi, mēs tos salīdzināsim, lai atrastu citas atšķirības starp tiem.
Kad izmantot primāro un/vai sekundāro šūnu kultūru
Tas ir atkarīgs no tā, ko vēlaties uzzināt un kāda veida eksperimentu veicat.
Primārā šūnu kultūra: šis ir process, kas jāizmanto, lai kultivētu šūnas no attiecīgajiem vecāku audiem. Šūnām primārajā kultūrā būs ierobežots dzīves ilgums substrāta un barības vielu izsīkuma un toksīnu uzkrāšanās dēļ, palielinoties populācijai. Primārā kultūra, neskatoties uz izolācijas procesā izmantotajām atdalīšanas metodēm, var saturēt vairāku veidu šūnas. Tomēr tā var nebūt problēma visu veidu eksperimentos, un šādos gadījumos var izmantot tikai primāro kultūru.
Sekundārā šūnu kultūra: parasti no primārās kultūras iegūto šūnu skaits eksperimentos ir nepietiekams. Sekundārā šūnu kultūra dod iespēju paplašināt šūnu populāciju un arī pagarināt dzīves ilgumu. Tas nodrošina turpmāku šūnu atlasi, izmantojot selektīvu barotni, un nodrošina genotipa un fenotipa viendabīgumu populācijā. Šis process tiek izmantots, lai radītu atkārtotas kultūras pamata raksturošanai, saglabāšanai un eksperimentēšanai.
Līdzība ar vecāku audiem
Primārā šūnu kultūra: šūnas primārajai šūnu kultūrai tiek iegūtas tieši no dzīvnieku vai augu audiem. Tādējādi šūnas primārajā kultūrā ir ļoti līdzīgas saviem vecāku audiem, un attiecīgi bioloģiskā reakcija var būt tuvāka in vivo situācijai nekā sekundārajai šūnu kultūrai.
Sekundārā šūnu kultūra: Sekundārā šūnu kultūra rodas no primārās šūnu kultūras. Lai gan subkultivēšana pagarina šūnu dzīves ilgumu, pastāv iespēja, ka pēc dažām fāzēm šūnas var tikt pārveidotas vai var zaudēt kontroli pār to, lai tās nedalītos vairāk kā noteiktu reižu skaitu. Tas varētu būt saistīts ar mutācijām vai ģenētiskām izmaiņām primārajās šūnās subkultūras laikā. Piemēram, daži mikroorganismi mēdz pielāgoties audzēšanas apstākļiem, kas lielākoties atšķiras no to dabiskās vides, mainot to bioloģiju.
Kultivēšanas process - šūnu iegūšana
Primārā šūnu kultūra: primārajā šūnu kultūrā dzīvnieku vai augu audi tiek pakļauti skalošanas, sadalīšanas un mehāniskas vai enzīmu sadalīšanas fāzēm. Deagregēti audi saturēs dažādus šūnu tipus, un tādēļ var būt nepieciešams izmantot atdalīšanas paņēmienu, lai izolētu interesējošās šūnas.
Sekundārā šūnu kultūra: sekundārajā šūnu kultūrā, ja primārā kultūra ir pielipusi kultūra, pirmais solis ir šūnu atdalīšana no stiprinājuma (kultūras trauka virsmas) ar mehāniskiem vai fermentatīviem līdzekļiem. Pēc tam šūnas ir jāatdala viena no otras, lai izveidotu vienu šūnu suspensiju.
Šūnu skaits kultūrā
Primārā šūnu kultūra: nav vēlams, lai būtu absolūta vienas šūnas suspensija, jo daudzas primārās šūnas labāk izdzīvo mazās kopās.
Sekundārā šūnu kultūra: pietiek ar vienas šūnas suspensijas ģenerēšanu.
Kultūras mūža ilgums
Primārā šūnu kultūra: primārajām šūnu kultūrām ir ierobežots dzīves ilgums. Kā paskaidrots iepriekš, tas ir tāpēc, ka šūnu augšana izsmeļ substrātu un barības vielas un izraisa toksisku metabolītu uzkrāšanos. Tā rezultātā pakāpeniski samazinās šūnu augšanas ātrums, izraisot šūnu nāvi.
Sekundārā šūnu kultūra: Sekundārā šūnu kultūra pagarina šūnu mūžu. Periodiska subkultūra var radīt nemirstīgas šūnas, transformējot vai ģenētiski mainot primārās šūnas.
Piesārņojuma risks
Primārā šūnu kultūra: primārās šūnu kultūras ir grūtāk kopt. Parasti primārajām šūnu kultūrām ir nepieciešams bagātīgs aminoskābju, mikroelementu, noteiktu hormonu un augšanas faktoru maisījums. Tā rezultātā piesārņojuma risks primārajās šūnu kultūrās ir lielāks nekā sekundārajās šūnu kultūrās.
Sekundārā šūnu kultūra: Sekundārās šūnu kultūras ir salīdzinoši viegli kopjamas, un piesārņojuma risks ir mazāks nekā primāro šūnu kultūrām.
Šajā rakstā mēs esam mēģinājuši izprast terminus primārā šūnu kultūra un sekundārā šūnu kultūra, kam seko salīdzinājums, lai izceltu galvenās atšķirības starp tiem. Galvenā atšķirība ir tajā, kā šūnas tiek iegūtas no kultūras; šūnas primārajai šūnu kultūrai iegūst tieši no dzīvnieku vai augu audiem, savukārt šūnas sekundārajai šūnu kultūrai iegūst no jau izveidotas primārās kultūras.
