Кіріспе

Биологияда субкультура – бұл жаңа жасуша мәдениеті немесе бұрынғы мәдениеттен жаңа өсу ортасына бір бөлігі немесе барлық жасушаларын ауыстыру арқылы жасалған микробиологиялық мәдениет. Бұл әрекет субкультуралау немесе жасушаларды көшіру деп аталады. Субкультуралау мәдениеттегі жасушалардың немесе микроорганизмдердің өмір сүру мерзімін ұзарту және/немесе санын арттыру үшін қолданылады.

Рөл

Жасушалық желілер мен микроорганизмдердің мәдениетте шексіз ұзақ уақыт сақталуы мүмкін емес, себебі токсикалық метаболиттердің біртіндеп жиналуы, мәдениет ортасындағы қоректік заттардың азаюы және өсу нәтижесінде жасушалар санының немесе популяция мөлшерінің артуы осыған себеп болады. Қоректік заттардың толық азаюымен және зиянды қосалқы өнімдердің деңгейінің өсуімен микроорганизмдер мәдениетте тоқтау фазасына енеді, онда көбею күрт төмендейді немесе тоқтатылады (жасуша тығыздығы тұрақтанады). Осы мәдениеттен алынған микроорганизмдерді жаңа ортаға ауыстырғанда, қоректік заттар микроорганизмдердің өсуін қозғалысқа келтіреді, олар кідіріс фазасынан өтеді – бұл жаңа ортаға баяу бейімделу және өсу кезеңі, содан кейін логарифмдік фаза басталады, онда жасушалар экспоненциалды түрде өседі. Эксперименттер үшін логарифмдік фазадағы микроорганизмдерді алу қажет (мысалы, бактериялық трансформация). Әдетте, субкультура белгілі бір көлемдегі мәдениеттен бірдей көлемдегі жаңа өсу ортасына жасалады, бұл жасушалық желіні ұзақ мерзімді сақтауға мүмкіндік береді. Өсу ортасының көлемін арттыру арқылы субкультура жасау, мысалы, өнеркәсіптік процестерде немесе ғылыми зерттеулерде пайдалану үшін жасушалар санын көбейту қажет болғанда қолданылады.

Жолдың нөмірі

Көбінесе, клеткалардың мәдениетте қанша рет бөлінгенін шамамен анықтау үшін өтулер немесе субкультуралар санын тіркеу маңызды. Өсімдік тіндері жасушаларының жағдайында ұзақ уақыт мәдениетте өсіру кезінде сомаклоналды өзгерістер пайда болуы мүмкін. Сол сияқты, сүтқоректілердің жасушалық штамдарында хромосомалық аберрациялар уақыт өте келе көбейеді. Микроорганизмдер үшін, олардың табиғи ортасынан сирек кездесетін мәдениет жағдайларына бейімделу бейімі бар, бұл олардың биологиясын өзгерте алады.

Өткізу хаттамалары

Жасушаларды қайта өсіру протоколы жасушалардың қасиеттеріне тікелей байланысты.

Суспензия жасушалары

Көптеген жасуша түрлері, әсіресе көптеген микроорганизмдер, бетке жабыспай, ерітіндіде өседі. Мұндай жасуша түрлерін бастапқы мәдениеттен шағын көлем алып, оны жаңа өсу ортасында сұйылту арқылы қайта өсіруге (субкультуралауға) болады. Бұл мәдениеттердегі жасуша тығыздығы әдетте ірі эукариотты жасушалар үшін миллилитрге шаққандағы жасуша санымен, ал бактериялар сияқты кішкентай жасушалар үшін 600 нм толқын ұзындығындағы жарық бойынша оптикалық тығыздықпен өлшенеді. Жасушалардың өсуі үшін ең қолайлы тығыздық белгілі бір диапазонда болады және қайта өсіру (субкультуралау) кезінде жасушаларды осы диапазон ішінде ұстауға тырысады.

Тіркелетін жасушалар

Тіркелетін жасушалар, мысалы, көптеген сүтқоректі жасушаларының штамдары, жасуша өсіру колбасының немесе Петри табағының түбі сияқты бетке жабысып өседі. Бұл жасушаларды субкультуралау алдында беттен ажырату қажет. Тіркелетін жасушалар үшін жасуша тығыздығы әдетте конфлюенция арқылы, яғни жасушалармен жабылған өсу бетінің проценттік көрсеткішімен өлшенеді. Жасушалардың оңтайлы өсуі үшін белгілі бір конфлюенция диапазоны болуы мүмкін, мысалы, HeLa сияқты сүтқоректі жасушаларының штамдары көбінесе 10%-тан 100%-ға дейінгі конфлюенцияны қалайды, ал субкультура жасау кезінде жасушаларды осы диапазон ішінде ұстауға тырысады. Субкультура үшін жасушаларды бірнеше әдіспен ажыратуға болады, оның ішінде трипсинмен өңдеу арқылы бетке жабысуға жауапты белоктарды ыдырату, EDTA-мен кальций иондарын хелаттау арқылы кейбір белоктық жабысу механизмдерін бұзу, немесе қайта-қайта жуу немесе жасуша қаспасын қолдану сияқты механикалық әдістер. Ажыратылған жасушалар содан кейін жаңа өсу ортасында қайта суспензияланып, олардың өсу бетіне қайта орналасуына мүмкіндік беріледі.