Ključna razlika – primarna in sekundarna celična kultura
Preden razpravljamo o razlikah med primarno in sekundarno celično kulturo, najprej na kratko opredelimo, kaj je celična kultura. Kultura celic je postopek odstranjevanja celic iz živali ali rastline in kasnejše rasti v umetno nadzorovanem okolju. Celice je mogoče neposredno odstraniti iz tkiva in razstaviti z encimskimi ali mehanskimi metodami ali pa jih pridobiti iz kulture, ki je že vzpostavljena. Ključna razlika med primarno in sekundarno celično kulturo je v tem, da celice za primarno celično kulturo pridobimo neposredno iz živalskega ali rastlinskega tkiva, medtem ko celice za sekundarno celično kulturo pridobimo iz že uveljavljene primarne kulture. Zato je sekundarna kultura nova kultura, ki izvira iz primarne kulture.
Poglejmo podrobneje pomen primarne in sekundarne celične kulture, da ju bomo bolje razlikovali.
Kaj je primarna celična kultura?
Primarna celična kultura je ločevanje celic od starševskega živalskega ali rastlinskega tkiva z encimskimi ali mehanskimi ukrepi in vzdrževanje 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 celice v izvornem tkivu. Primarno celično kulturo bi lahko razdelili na dve glede na vrsto celic, uporabljenih v kulturi.
Anchorage odvisna ali pritrjena celica – Te celice potrebujejo pritrditev za rast. Adherentne celice običajno izhajajo iz tkiv organov, na primer iz ledvic, kjer so celice nepremične in vgrajene v vezivno tkivo
Anchorage neodvisne ali viseče celice – Te celice ne potrebujejo pritrditve za rast. Z drugimi besedami, te celice se ne pritrdijo na površino posode za kulturo. Vse suspenzijske kulture so pridobljene iz celic krvnega sistema; na primer, limfociti belih krvnih celic so suspendirani v plazmi
Celice, pridobljene iz primarnih kultur, imajo omejeno življenjsko dobo. Celic ni mogoče hraniti za nedoločen čas zaradi več razlogov. Povečanje števila celic v primarni kulturi bo vodilo do izčrpanja substrata in hranil. Prav tako bo celična aktivnost postopoma povečala raven strupenih metabolitov v kulturi, kar bo zaviralo nadaljnjo rast celic.
Na tej stopnji je treba izvesti sekundarno ali subkulturo, da se zagotovi neprekinjena rast celic.
Kaj je sekundarna celična kultura?
Kot je opisano zgoraj, ko celice v pritrjenih kulturah zasedejo ves razpoložljiv substrat ali ko celice v suspenzijskih kulturah presežejo zmogljivost medija za podporo nadaljnje rasti, se celična proliferacija začne zmanjševati ali popolnoma prenehati. Da bi ohranili optimalno celično gostoto za nadaljnjo rast in spodbudili nadaljnjo proliferacijo, je treba primarno kulturo subkultivirati. Ta proces je znan kot sekundarna celična kultura.
Med sekundarno celično kulturo se celice iz primarne kulture prenesejo v novo posodo s svežim rastnim medijem. Postopek vključuje odstranitev prejšnjega rastnega medija in ločevanje prilepljenih celic v prilepljenih primarnih kulturah. Občasno je potrebno sekundarno gojenje celic, da se celicam zagotovi rastni prostor in sveža hranila, s čimer se podaljša življenje celic in poveča število celic v kulturi.
Sekundarno gojenje določene količine primarne kulture v enako količino svežega rastnega medija omogoča dolgoročno vzdrževanje celičnih linij. Sekundarno gojenje v večjo količino svežega rastnega medija se izvaja za povečanje števila celic, na primer v industrijskih procesih ali znanstvenih poskusih.
Kakšna je razlika med primarno in sekundarno celično kulturo?
Ker smo oba pojma razumeli ločeno, ju bomo primerjali, da bi našli druge razlike med njima.
Kdaj uporabiti primarno in/ali sekundarno celično kulturo
To je odvisno od tega, kaj se želite naučiti in kakšno vrsto eksperimenta izvajate.
Primarna celična kultura: To je postopek, ki se uporablja za gojenje celic iz zadevnega starševskega tkiva. Celice v primarni kulturi bodo imele omejeno življenjsko dobo zaradi izčrpanja substrata in hranil ter kopičenja toksinov z rastjo populacije. Primarna kultura lahko kljub tehnikam ločevanja, uporabljenim v procesu izolacije, vsebuje več vrst celic. Vendar pa to morda ni problem pri vseh vrstah poskusov in v takih primerih se lahko uporabi samo primarna kultura.
Sekundarna celična kultura: Običajno je število celic, pridobljenih iz primarne kulture, v poskusih nezadostno. Sekundarna celična kultura daje priložnost za povečanje celične populacije in tudi podaljšanje življenjske dobe. Omogoča nadaljnjo selekcijo celic z uporabo selektivnega medija in omogoča genotipsko in fenotipsko enotnost v populaciji. Ta postopek se uporablja za ustvarjanje ponovljenih kultur za osnovno karakterizacijo, ohranjanje in eksperimentiranje.
Podobnost s starševskim tkivom
Primarna celična kultura: Celice za primarno celično kulturo so neposredno pridobljene iz živalskega ali rastlinskega tkiva. Zato so celice v primarni kulturi zelo podobne svojemu starševskemu tkivu in zato je lahko biološki odziv bližje situaciji in vivo kot tisti v sekundarni celični kulturi.
Sekundarna celična kultura: Sekundarna celična kultura izvira iz primarne celične kulture. Čeprav subkultura podaljša življenjsko dobo celic, obstaja možnost, da se po nekaj fazah celice transformirajo ali izgubijo nadzor nad tem, da se ne delijo več kot določeno število krat. To je lahko posledica mutacij ali genetskih sprememb v primarnih celicah med subkulturo. Nekateri mikroorganizmi se na primer navadno prilagodijo pogojem gojenja, ki se večinoma razlikujejo od njihovega naravnega okolja, tako da spremenijo svojo biologijo.
Postopek gojenja – pridobivanje celic
Primarna celična kultura: V primarni celični kulturi gre živalsko ali rastlinsko tkivo skozi faze izpiranja, disekcije in mehanske ali encimske razgradnje. Razčlenjeno tkivo bo vsebovalo vrsto različnih tipov celic, kar bo morda zahtevalo sprejetje tehnike ločevanja, da bi izolirali celice, ki nas zanimajo.
Sekundarna celična kultura: V sekundarni celični kulturi, če je primarna kultura adherentna kultura, je prvi korak ločitev celic od pritrditve (površine posode kulture) z mehanskimi ali encimskimi sredstvi. Nato je treba celice ločiti eno od druge, da nastane enotna celična suspenzija.
Število celic v kulturi
Primarna celična kultura: Ni zaželeno imeti absolutne suspenzije ene same celice, saj veliko primarnih celic bolje preživi v majhnih grozdih.
Sekundarna celična kultura: Zadostuje za ustvarjanje suspenzije ene same celice.
Življenjska doba kulture
Primarna celična kultura: Primarne celične kulture imajo končno življenjsko dobo. Kot je razloženo zgoraj, je to zato, ker rast celic izčrpa substrat in hranila ter povzroči kopičenje strupenih metabolitov. Posledično postopoma upade hitrost rasti celic, kar vodi v smrt celic.
Sekundarna celična kultura: Sekundarna celična kultura podaljša življenjsko dobo celic. Periodično subkulturo lahko proizvede nesmrtne celice s transformacijo ali genetsko spremembo primarnih celic.
Nevarnost kontaminacije
Primarna celična kultura: Za primarne celične kulture je težje skrbeti. Na splošno primarne celične kulture potrebujejo bogato mešanico aminokislin, mikrohranil, nekaterih hormonov in rastnih faktorjev. Posledično je tveganje kontaminacije v primarnih celičnih kulturah večje kot v sekundarnih celičnih kulturah.
Sekundarna celična kultura: Sekundarne celične kulture je sorazmerno enostavno vzdrževati in tveganje kontaminacije je manjše kot pri primarnih celičnih kulturah.
V tem članku smo poskušali razumeti izraza primarna celična kultura in sekundarna celična kultura, čemur je sledila primerjava, da bi poudarili ključne razlike med njima. Osnovna razlika je v tem, kako so celice pridobljene iz kulture; celice za primarno celično kulturo pridobimo neposredno iz živalskega ali rastlinskega tkiva, celice za sekundarno celično kulturo pa iz že uveljavljene primarne kulture.
