Nuôi cấy tế bào đơn Nhóm Khái quát lịch sử tế bào đơn:  Năm 1954, Muir cộng bắt đầu nghiên cứu phát triển tế bào đơn môi trường nhân tạo Tuy nhiên nghiên cứu họ chưa hoàn chỉnh mang tính thăm dò  Năm 1960 Melcher Berman người tách, nuôi cấy thành công tế bào đơn thực vật bình lên men với môi trường nhân tạo  Năm 1970s đến nay, nhà khoa học công bố hàng loạt công trình nuôi cấy tế bào đơn loài thực vật khác để thu nhận sản phẩm thứ cấp Tế bào đơn gì?  Là tế bào riêng rẻ tách từ mô  Các tế bào nuôi môi trường dinh dưỡng  Được lắc liên tục để tế bào liên kết lại với (dịch treo tế bào - cell suspension)  Khi cần thiết đưa vào môi trường thích hợp để tiếp tục nuôi cấy Tại phải nuôi cấy tế bào đơn? Sản lượng thực vật không ổn định Phương pháp nuôi cấy tế bào dịch huyền phù Đặc điểm sinh lý tế bào đơn  Khả tách tế bào cao  Phát sinh hình thái đồng  Nhân to tế bào chất đậm đặc  Nhiều hạt tinh bột  Có dẫn liệu tạo quan  Có khả nhân đôi 24-72  Mất tính toàn  Tăng mức đa bội thể Môi trường nuôi cấy (lúa) Những yếu tố ảnh hưởng đến trình nuôi cấy tế bào đơn Quy trình nuôi cấy Chọn mẫu thực vật Tạo mô sẹo Nuôi cấy mô sẹo bình tam giác + lắc Kiểm tra Tế bào có khả sinh phôi Thu huyền phù Tế bào khả sinh phôi A Hình: Callus (A) tái sinh chồi từ callus (B) chi Lilium B Sơ đồ thiết bị nuôi cấy Hình 7.1 Nuôi cấy dịch huyền phù tế bào thực vật bioreactor Chu kỳ sinh trưởng  Chu kì sinh trưởng tế bào huyền phù có dạng hình cong chữ S với pha sinh trưởng sau: - Pha tiềm sinh (lag phage): pha không xảy tăng khối lượng số lượng tế bào - Pha số mũ (log phage): pha có phân chia tăng khối lượng tế bào diễn với tốc độ lớn Ngoài tăng trưởng tế bào tăng nhanh - Pha tuyến tính (linear phage): đặc trưng sinh trưởng tế bào diễn liên tục - Pha ổn định (stationary phage): pha hoạt tính phân bào giảm mạnh, số lượng khối lượng tế bào ổn định - Pha suy thoái (dead phage): sinh trưởng tế bào ngừng lại tế bào chết không cấy chuyển Chu kỳ sinh trưởng  Giai đoạn sinh trưởng pha số mũ (log phage) bị kéo dài mật độ tế bào khởi đầu nuôi cấy thấp Mật độ ban đầu huyền phù tế bào nuôi cấy thường 0,5÷2,5.105 tế bào/ml Phương pháp nuôi cấy  Nuôi cấy liên tục : o Tổng thể tích môi trường bổ sung tương đương với tổng số môi trường cũ bị dùng hết  Nuôi cấy không liên tục: o Nguyên liệu thực vật nuôi cấy hệ thống kín, môi trường nuôi cấy tế bào thực vật không chuyển đổi o Phương pháp yêu cầu phải cấy chuyển tế bào thực vật sang môi trường sau chu kì  Nuôi cấy bán liên tục: o Sau giai đoạn đặn tế bào phần môi trường lấy khỏi hệ thống nuôi cấy Sau lượng môi trường bổ sung để tổng lượng môi trường giữ nguyên ban đầu Phần tế bào lại tiếp tục sinh trưởng lại tăng số lượng o Lợi phương pháp phần sinh khối tái sử dụng cấy chuyển Ví dụ: Sản xuất β-methyldigito từ Digitalis lanata Ứng dụng  Nghiên cứu cấu trúc tế bào  Nghiên cứu ảnh hưởng trình khác lên trình sinh trưởng, phát triển, phân hóa tế bào  Sử dụng chọn dòng tế bào  Dùng để tách protoplast, nguồn sản xuất phôi vô tính  Thu nhận sản phẩm thứ cấp Ứng dụng thu nhận sản phẩm thứ cấp  o o o Hợp chất trao đổi thứ cấp thực vật : Là hợp chất có chức quan trọng đời sống thực vật Được sản xuất sinh tổng hợp hợp chất trao đổi sở hydrocarbon, lipit, axit amin… Nuôi cấy tế bào mô thực vật cho phép sản xuất sản phẩm trao đổi thứ cấp thực điều kiện invitro Ứng dụng thu nhận sản phẩm thứ cấp  Các hợp chất trao đổi thứ cấp chia thành o o o o nhóm: Hợp chất trao đổi thứ cấp y học Hợp chất trao đổi thứ cấp thực vật nông nghiệp Hợp chất trao đổi thứ cấp thực vật công nghiệp thực phẩm Hợp chất trao đổi thứ cấp thực vật mỹ phẩm Ưu- nhược điểm  o o o Ưu điểm: Nuôi cấy điều kiện nhân tạo, không phụ thuộc vào thời tiết, địa lý,không phải vận chuyển bảo quản lượng lớn nguyên liệu thô Có thể kiểm soát chất lượng hiệu suất sản phẩm Một số sản phẩm trao đổi chất sản xuất từ nuôi cấy dịch huyền phù cho chất lượng cao hoàn chỉnh Ưu- nhược điểm  Nhược o o o điểm: Phải chọn lọc kiểu gen thích hợp dòng tế bào có sản lượng cao Phải xây dựng công thức môi trường dinh dưỡng hợp lý để nuôi cấy tế bào Phải thiết kế vận hành hệ thống nuôi cấy tế bào hiệu The end [...]... phân bào giảm mạnh, số lượng và khối lượng tế bào ổn định - Pha suy thoái (dead phage): sự sinh trưởng của tế bào ngừng lại và tế bào chết đi nếu không được cấy chuyển Chu kỳ sinh trưởng  Giai đoạn sinh trưởng pha số mũ (log phage) sẽ bị kéo dài nếu mật độ tế bào khi khởi đầu sự nuôi cấy là thấp Mật độ ban đầu của huyền phù tế bào khi nuôi cấy thường là 0,5÷2,5.105 tế bào/ ml Phương pháp nuôi cấy  Nuôi. .. pháp nuôi cấy  Nuôi cấy liên tục : o Tổng thể tích của môi trường mới được bổ sung tương đương với tổng số môi trường cũ bị dùng hết  Nuôi cấy không liên tục: o Nguyên liệu thực vật được nuôi cấy trong hệ thống kín, cả môi trường nuôi cấy và tế bào thực vật không được chuyển đổi o Phương pháp này yêu cầu phải cấy chuyển các tế bào thực vật sang môi trường mới sau một chu kì  Nuôi cấy bán liên tục:... cả tế bào và một phần môi trường được lấy ra khỏi hệ thống nuôi cấy Sau đó một lượng môi trường mới được bổ sung để tổng lượng môi trường vẫn được giữ nguyên như ban đầu Phần tế bào còn lại tiếp tục sinh trưởng và lại tăng số lượng o Lợi thế của phương pháp này là một phần sinh khối được tái sử dụng khi cấy chuyển Ví dụ: Sản xuất β-methyldigito từ Digitalis lanata Ứng dụng  Nghiên cứu cấu trúc tế bào. .. các tế bào huyền phù có dạng hình cong chữ S với các pha sinh trưởng sau: - Pha tiềm sinh (lag phage): ở pha này không xảy ra sự tăng về khối lượng và số lượng tế bào - Pha số mũ (log phage): ở pha này có sự phân chia và sự tăng khối lượng tế bào diễn ra với tốc độ lớn nhất Ngoài ra sự tăng trưởng tế bào cũng tăng nhanh - Pha tuyến tính (linear phage): được đặc trưng bởi sự sinh trưởng của tế bào diễn... hơn trong cây hoàn chỉnh Ưu- nhược điểm  Nhược o o o điểm: Phải chọn lọc các kiểu gen thích hợp và dòng tế bào có sản lượng cao Phải xây dựng công thức môi trường dinh dưỡng hợp lý để nuôi cấy tế bào Phải thiết kế và vận hành hệ thống nuôi cấy tế bào hiệu quả The end ... của tế bào  Sử dụng trong chọn dòng tế bào  Dùng để tách protoplast, là nguồn sản xuất các phôi vô tính  Thu nhận sản phẩm thứ cấp Ứng dụng thu nhận sản phẩm thứ cấp  o o o Hợp chất trao đổi thứ cấp của thực vật : Là những hợp chất có chức năng quan trọng trong đời sống thực vật Được sản xuất trong khi sinh tổng hợp những hợp chất trao đổi cơ sở như hydrocarbon, lipit, axit amin… Nuôi cấy tế bào. .. điểm: Nuôi cấy trong điều kiện nhân tạo, không phụ thuộc vào thời tiết, địa lý,không phải vận chuyển và bảo quản lượng lớn nguyên liệu thô Có thể kiểm soát chất lượng và hiệu suất của sản phẩm Một số sản phẩm trao đổi chất có thể được sản xuất từ nuôi cấy dịch huyền phù cho chất lượng cao hơn trong cây hoàn chỉnh Ưu- nhược điểm  Nhược o o o điểm: Phải chọn lọc các kiểu gen thích hợp và dòng tế bào. .. của thực vật : Là những hợp chất có chức năng quan trọng trong đời sống thực vật Được sản xuất trong khi sinh tổng hợp những hợp chất trao đổi cơ sở như hydrocarbon, lipit, axit amin… Nuôi cấy tế bào và mô thực vật cho phép sản xuất các sản phẩm trao đổi thứ cấp được thực hiện trong điều kiện invitro Ứng dụng thu nhận sản phẩm thứ cấp  Các hợp chất trao đổi thứ cấp được chia thành 4 o o o o nhóm: Hợp ... kéo dài mật độ tế bào khởi đầu nuôi cấy thấp Mật độ ban đầu huyền phù tế bào nuôi cấy thường 0,5÷2,5.105 tế bào/ ml Phương pháp nuôi cấy  Nuôi cấy liên tục : o Tổng thể tích môi trường bổ sung... ảnh hưởng đến trình nuôi cấy tế bào đơn Quy trình nuôi cấy Chọn mẫu thực vật Tạo mô sẹo Nuôi cấy mô sẹo bình tam giác + lắc Kiểm tra Tế bào có khả sinh phôi Thu huyền phù Tế bào khả sinh phôi A... vào môi trường thích hợp để tiếp tục nuôi cấy Tại phải nuôi cấy tế bào đơn? Sản lượng thực vật không ổn định Phương pháp nuôi cấy tế bào dịch huyền phù Đặc điểm sinh lý tế bào đơn  Khả tách tế