Ključna razlika – primarna naspram sekundarne ćelijske kulture
Prije diskusije o razlici između primarne i sekundarne ćelijske kulture, hajde da prvo ukratko definiramo šta je ćelijska kultura. Ćelijska kultura je proces uklanjanja ćelija iz životinje ili biljke i naknadnog rasta u veštački kontrolisanom okruženju. Ćelije bi mogle biti direktno uklonjene iz tkiva i dezagregirane enzimskim ili mehaničkim metodama ili bi mogle biti izvedene iz kulture koja je već uspostavljena. Ključna razlika između primarne i sekundarne ćelijske kulture je u tome što se ćelije za primarnu ćelijsku kulturu dobijaju direktno iz životinjskog ili biljnog tkiva, dok se ćelije za sekundarnu ćelijsku kulturu dobijaju iz već uspostavljene primarne kulture. Dakle, sekundarna kultura je nova kultura nastala iz primarne kulture.
Pogledajmo dalje u značenje primarne i sekundarne ćelijske kulture kako bismo ih bolje razlikovali.
Šta je primarna ćelijska kultura?
Primarna ćelijska kultura je odvajanje ćelija od roditeljskog životinjskog ili biljnog tkiva kroz enzimske ili mehaničke mjere i održavanje rasta ćelija u odgovarajućem supstratu u staklenim ili plastičnim posudama u kontroliranim uvjetima okoline. Ćelije u primarnoj kulturi imaju isti kariotip (broj i izgled hromozoma u jezgru eukariotske ćelije) kao i ćelije u originalnom tkivu. Primarna ćelijska kultura se može klasificirati u dvije na osnovu vrste ćelija koje se koriste u kulturi.
Anchorage zavisna ili adherentna ćelija – Ove ćelije zahtevaju vezu za rast. Adherentne ćelije obično potiču iz tkiva organa, na primjer iz bubrega gdje su ćelije nepokretne i ugrađene u vezivno tkivo
Anchorage nezavisne ili suspenzije ćelije – Ove ćelije ne zahtevaju prilog za rast. Drugim riječima, ove ćelije se ne vezuju za površinu posude za kulturu. Sve suspenzijske kulture su izvedene iz ćelija krvnog sistema; na primjer, limfociti bijelih krvnih zrnaca su suspendirani u plazmi
Ćelije izvedene iz primarnih kultura imaju ograničen životni vek. Ćelije se ne mogu držati neograničeno iz više razloga. Povećanje broja ćelija u primarnoj kulturi će dovesti do iscrpljivanja supstrata i hranljivih materija. Takođe, ćelijska aktivnost će postepeno povećati nivo toksičnih metabolita u kulturi inhibirajući dalji rast ćelija.
U ovoj fazi se mora izvršiti sekundarna ili subkultura kako bi se osigurao kontinuirani rast ćelija.
Šta je sekundarna ćelijska kultura?
Kao što je gore opisano, kada ćelije u adherentnim kulturama zauzmu sav raspoloživi supstrat ili kada ćelije u suspenzijskim kulturama nadmaše kapacitet medijuma da podrže dalji rast, proliferacija ćelija počinje da se smanjuje ili u potpunosti prestaje. Kako bi se održala optimalna gustoća ćelija za kontinuirani rast i stimulirala dalju proliferaciju, primarna kultura mora biti subkulturirana. Ovaj proces je poznat kao sekundarna ćelijska kultura.
Tokom sekundarne ćelijske kulture, ćelije iz primarne kulture se prenose u novu posudu sa svežim medijumom za rast. Proces uključuje uklanjanje prethodnog medija za rast i razdvajanje adheriranih ćelija u adherentnim primarnim kulturama. Sekundarna kultivacija ćelija je periodično potrebna da se ćelijama obezbedi prostor za rast i sveže hranljive materije, čime se produžava život ćelija i širi broj ćelija u kulturi.
Sekundarna kultivacija određene zapremine primarne kulture u jednaku zapreminu svežeg medijuma za rast omogućava dugoročno održavanje ćelijskih linija. Sekundarna kultivacija u većoj količini svežeg medijuma za rast se praktikuje kako bi se povećao broj ćelija, na primer u industrijskim procesima ili naučnim eksperimentima.
Koja je razlika između primarne ćelijske kulture i sekundarne ćelijske kulture?
Kako smo sada razumeli dva termina odvojeno, uporedićemo ih kako bismo pronašli druge razlike između njih.
Kada koristiti primarnu i/ili sekundarnu ćelijsku kulturu
Ovo zavisi od toga šta želite da naučite i koju vrstu eksperimenta izvodite.
Primarna ćelijska kultura: Ovo je proces koji se koristi za kultivaciju ćelija iz roditeljskog tkiva u pitanju. Ćelije u primarnoj kulturi imat će ograničen životni vijek zbog iscrpljivanja supstrata i hranjivih tvari i nakupljanja toksina, uz rast populacije. Primarna kultura, uprkos tehnikama razdvajanja koje se koriste u procesu izolacije, može sadržavati nekoliko tipova ćelija. Međutim, to možda neće biti problem u svim vrstama eksperimenata i u takvim slučajevima može se koristiti samo primarna kultura.
Sekundarna ćelijska kultura: Obično je broj ćelija dobijenih iz primarne kulture nedovoljan u eksperimentima. Sekundarna ćelijska kultura daje priliku za širenje stanične populacije, ali i za produžavanje životnog vijeka. Omogućava dalju selekciju ćelija uz upotrebu selektivnog medija i omogućava genotipsku i fenotipsku uniformnost u populaciji. Ovaj proces se koristi za generiranje repliciranih kultura za osnovnu karakterizaciju, očuvanje i eksperimentiranje.
Sličnost sa roditeljskim tkivom
Primarna ćelijska kultura: Ćelije za primarnu ćelijsku kulturu se direktno dobijaju iz životinjskog ili biljnog tkiva. Dakle, ćelije u primarnoj kulturi veoma liče na roditeljsko tkivo i prema tome, biološki odgovor može biti bliži situaciji in vivo nego u sekundarnoj ćelijskoj kulturi.
Sekundarna ćelijska kultura: Sekundarna ćelijska kultura potiče iz primarne ćelijske kulture. Iako subkultiviranje produžuje životni vijek ćelija, postoji mogućnost da se nakon nekoliko faza, ćelije mogu transformirati ili izgubiti kontrolu ne dijele se više od određenog broja puta. To bi moglo biti zbog mutacija ili genetskih promjena u primarnim ćelijama tokom subkultiviranja. Na primjer, neki mikroorganizmi imaju tendenciju da se prilagode uvjetima kulture, koji se uglavnom razlikuju od njihovog prirodnog okruženja, mijenjajući njihovu biologiju.
Proces kultivisanja – dobijanje ćelija
Primarna ćelijska kultura: U primarnoj ćelijskoj kulturi, životinjsko ili biljno tkivo će proći kroz faze ispiranja, disekcije i mehaničke ili enzimske dezagregacije. Dezagregirano tkivo će sadržavati niz različitih tipova ćelija, a to može zahtijevati usvajanje tehnike razdvajanja kako bi se izolirale ćelije od interesa.
Sekundarna ćelijska kultura: U sekundarnoj ćelijskoj kulturi, ako je primarna kultura adherentna kultura, prvi korak je odvajanje ćelija od spoja (površine posude kulture) mehaničkim ili enzimskim putem. Zatim, ćelije se moraju odvojiti jedna od druge kako bi se formirala jedna ćelijska suspenzija.
Broj ćelija u kulturi
Primarna ćelijska kultura: Nije poželjno imati apsolutnu jednoćelijsku suspenziju, jer mnoge primarne ćelije bolje preživljavaju u malim klasterima.
Sekundarna ćelijska kultura: Dovoljno je generirati jednu ćelijsku suspenziju.
Životni vijek kulture
Primarna ćelijska kultura: Primarne ćelijske kulture imaju ograničen životni vijek. Kao što je gore objašnjeno, to je zato što rast stanica iscrpljuje supstrat i hranjive tvari i dovodi do nakupljanja toksičnih metabolita. Kao rezultat, postepeno opada stopa rasta ćelija, što dovodi do smrti ćelija.
Sekundarna ćelijska kultura: Sekundarna ćelijska kultura produžava životni vijek ćelija. Periodično subkulturiranje može proizvesti besmrtne ćelije kroz transformaciju ili genetsku promjenu primarnih ćelija.
Rizik od kontaminacije
Primarna ćelijska kultura: Primarne ćelijske kulture se teže brinuti. Generalno, primarne ćelijske kulture trebaju bogatu mješavinu aminokiselina, mikronutrijenata, određenih hormona i faktora rasta. Kao rezultat toga, rizik od kontaminacije u primarnim ćelijskim kulturama je veći nego u sekundarnim ćelijskim kulturama.
Sekundarne ćelijske kulture: Sekundarne ćelijske kulture su relativno lake za održavanje, a rizik od kontaminacije je niži od primarnih ćelijskih kultura.
U ovom članku pokušali smo razumjeti pojmove primarne ćelijske kulture i sekundarne ćelijske kulture nakon čega slijedi poređenje kako bismo istakli ključne razlike između njih. Osnovna razlika leži u tome kako su ćelije izvedene iz kulture; ćelije za primarnu ćelijsku kulturu dobijaju se direktno iz životinjskog ili biljnog tkiva, dok se ćelije za sekundarnu ćelijsku kulturu dobijaju iz već uspostavljene primarne kulture.
