Razlika med primarno in sekundarno kulturo celic

Ključna razlika - primarna in sekundarna kultura celic
 

Preden razpravljamo o razliki med primarno in sekundarno kulturo celic, najprej na kratko določimo, kaj je celična kultura. Celična kultura je postopek odstranitve celic z živali ali rastline in kasnejše rasti v umetno nadzorovanem okolju. Celice je mogoče neposredno odstraniti iz tkiva in jih razstaviti z encimskimi ali mehanskimi metodami ali pa jih je mogoče pridobiti iz že vzpostavljene kulture. Ključna razlika med primarno in sekundarno celično kulturo je v tem celice za primarno celično kulturo dobimo neposredno iz živalskega ali rastlinskega tkiva, medtem celice za sekundarno celično kulturo dobimo iz že uveljavljene primarne kulture. Zato je sekundarna kultura nova kultura, ki izvira iz primarne kulture.

Poglejmo še naprej pomen primarne in sekundarne celične kulture, da jih bomo bolje razlikovali.

Kaj je primarna celična kultura?

Primarna celična kultura je ločitev celic iz starševskega živalskega ali rastlinskega tkiva z encimskimi ali mehanskimi ukrepi in ohranjanjem rasti celic v ustreznem substratu v steklenih ali plastičnih posodah pod nadzorovanimi okoljskimi pogoji. Celice v primarni kulturi imajo enak kariotip (število in videz kromosomov v jedru evkariontske celice) kot tiste v izvornem tkivu. Primarno celično kulturo bi lahko razvrstili na dve glede na vrsto celic, ki se uporabljajo v kulturi.

  • Sidrišče, ki je odvisno ali adherentno - Te celice potrebujejo pritrditev za rast. Adherentne celice običajno izvirajo iz tkiv organov, na primer iz ledvic, kjer so celice nepremične in vgrajene v vezivno tkivo.
  • Sidrišča, neodvisna ali suspenzijska celica - za te celice ni treba pritrditev za rast. Z drugimi besedami, te celice se ne pritrdijo na površino posode s kulturo. Vse kulture suspenzije izvirajo iz celic krvnega sistema; na primer, limfociti belih krvnih celic se suspendirajo v plazmi.

Celice, pridobljene iz primarnih kultur, imajo omejeno življenjsko dobo. Zaradi več razlogov celice ni mogoče zadrževati v nedogled. Povečanje števila celic v primarni kulturi bo povzročilo izčrpavanje substrata in hranil. Tudi celična aktivnost bo postopoma zvišala raven strupenih presnovkov v kulturi, ki zavirajo nadaljnjo rast celic.

Na tej stopnji je treba izvesti sekundarno ali subkulturo, da se zagotovi kontinuirana rast celic.

Kaj je sekundarna kultura celic?

Kot je opisano zgoraj, ko celice v adherentnih kulturah zasedejo ves razpoložljivi substrat ali kadar celice v suspenznih kulturah presegajo sposobnost medija za podporo nadaljnji rasti, se razmnoževanje celic začne zmanjševati ali popolnoma prenehati. Da bi ohranili optimalno gostoto celic za nadaljnjo rast in spodbudili nadaljnjo razmnoževanje, je treba primarno kulturo subkultivirati. Ta postopek je znan kot sekundarna celična kultura.

Med sekundarno celično kulturo se celice iz primarne kulture prenesejo v novo posodo s svežim rastnim medijem. Proces vključuje odstranjevanje prejšnjih rastnih medijev in razdruževanje prilepljenih celic v adherentne primarne kulture. Občasno je potrebno gojenje sekundarnih celic, da bi celicam zagotovili rast prostora in svežih hranil, s tem pa podaljšali življenjsko dobo celic in razširili številne celice v kulturi.

Sekundarno gojenje določenega volumna primarne kulture v enak volumen svežega rastnega medija omogoča dolgoročno vzdrževanje celičnih linij. Sekundarno gojenje v večjo količino svežega rastnega medija izvajamo za povečanje števila celic, na primer v industrijskih procesih ali znanstvenih poskusih.

Kakšna je razlika med primarno kulturo celic in kulturo sekundarne celice?

Ker smo oba pojma razumeli ločeno, bomo primerjali oba, da bi med njimi našli druge razlike.

Kdaj uporabiti primarno in / ali sekundarno celično kulturo

To je odvisno od tega, kaj želite izvedeti in katere vrste eksperimenta izvajate.

Primarna kultura celic: To je postopek, ki ga je treba uporabiti za gojenje celic iz zadevnega starševskega tkiva. Celice v primarni kulturi bodo imele končno življenjsko dobo zaradi izčrpanosti substrata in hranil ter kopičenja toksinov z rastjo populacije. Primarna kultura lahko kljub tehnikam ločevanja, ki se uporabljajo v postopku izolacije, vsebuje več vrst celic. Vendar to morda ne bo težava pri vseh vrstah poskusov in v takih primerih je mogoče uporabiti samo primarno kulturo.

Sekundarna kultura celic:  Običajno je število celic, pridobljenih iz primarne kulture, v poskusih nezadostno. Sekundarna celična kultura daje priložnost za širitev celične populacije in tudi za podaljšanje življenjske dobe. Omogoča nadaljnjo selekcijo celic z uporabo selektivnega medija in omogoča genotipsko in fenotipsko enakomernost v populaciji. Ta postopek se uporablja za ustvarjanje ponovljivih kultur za osnovno karakterizacijo, konzerviranje in eksperimentiranje.

Podobnost starševskih tkiv

Primarna kultura celic: Celice za primarno celično kulturo neposredno dobimo iz živalskega ali rastlinskega tkiva. Zato celice v primarni kulturi zelo spominjajo na njegovo starševsko tkivo in zato je biološki odziv morda bližje situaciji in vivo kot odziv sekundarne celične kulture.

Sekundarna kultura celic: Sekundarna celična kultura izvira iz primarne celične kulture. Čeprav podkultiviranje podaljša življenjsko dobo celic, obstaja možnost, da se celice po nekaj fazah preoblikujejo ali izgubijo nadzor nad deljenjem več kot nekaj časa. To bi lahko bilo posledica mutacij ali genetskih sprememb v primarnih celicah med podkultiviranjem. Na primer, nekateri mikroorganizmi se s spreminjanjem svoje biologije ponavadi prilagajajo pogojem kulture, ki se večinoma razlikujejo od naravnega okolja..

Postopek kultiviranja - pridobivanje celic

Primarna kultura celic: V primarni celični kulturi bo živalsko ali rastlinsko tkivo prešlo skozi faze izpiranja, sekcije in mehanske ali encimske razgradnje. Razdeljeno tkivo bo vsebovalo veliko različnih vrst celic, zato bo morda treba uporabiti tehniko ločevanja, da izoliramo celice, ki nas zanimajo.

Sekundarna kultura celic: Če je primarna kultura celična kultura adherentna kultura, je prvi korak odstranitev celic iz pritrditve (površine posode s kulturo) z mehanskimi ali encimskimi sredstvi. Nato je treba celice ločiti drug od drugega, da tvorijo enotno celično suspenzijo.

Število celic v kulturi

Primarna kultura celic: Ni zaželeno imeti absolutne enocelične suspenzije, saj veliko primarnih celic bolje preživi v majhnih grozdih.

Sekundarna kultura celic: Zadostuje za ustvarjanje suspenzije z eno celico.

Življenjska doba kulture

Primarna kultura celic: Primarne celične kulture imajo končne življenjske dobe. Kot je pojasnjeno zgoraj, je to zato, ker rast celic izčrpava substrat in hranila in vodi do kopičenja strupenih presnovkov. Kot rezultat, postopoma upada hitrost rasti celic, kar vodi v smrt celic.

Sekundarna kultura celic: Sekundarna celična kultura podaljša življenjsko dobo celic. Periodično subkultiviranje lahko povzroči nesmrtne celice s transformacijo ali genetsko spremembo primarnih celic.

Nevarnost kontaminacije

Primarna kultura celic: Za primarne celične kulture je težje skrbeti. Na splošno primarne celične kulture potrebujejo bogato mešanico aminokislin, mikrohranil, nekaterih hormonov in rastnih dejavnikov. Posledično je tveganje za kontaminacijo v kulturah primarnih celic večje kot pri sekundarnih celičnih kulturah.

Sekundarna kultura celic: Sekundarne celične kulture so razmeroma enostavne za vzdrževanje, tveganje za kontaminacijo pa je manjše od primarnih celičnih kultur.

V tem članku smo poskušali razumeti izraza primarna celična kultura in sekundarna celična kultura, čemur je sledila primerjava, da bi poudarili ključne razlike med njimi. Osnovna razlika je v tem, kako celice izhajajo iz kulture; celice za primarno celično kulturo dobimo neposredno iz živalskega ali rastlinskega tkiva, celice za sekundarno celično kulturo pa iz že uveljavljene primarne kulture.

Reference: Osnove celične kulture - priročnik Invitrogen in Gibco Freshney, R. I. (2006). Osnovna načela celične kulture. Center za onkologijo in uporabno farmakologijo.   Vljudnost slik: "Celična kultura" Umberta Salvagnina (CC BY 2.0) prek Flickr