تولید هرچه بیشتر متابولیت های ثانویه توسط سلول های کشت شده حاصل از القاء کالوس از اهمیت خاصی برخوردار است. اخیرا با استفاده از روش های گزینش کلون توانسته اند نژادهای سلولی که مقادیر بیشتری آلکالوئید نسبت به سلول های گیاه طبیعی تولید می کنند را جداسازی نمایند. به دلیل هتروژن بودن سلول های گیاهی کشت شده، گزینش موفق سلول های تولید کننده مقادیر زیاد متابولیت ثانویه امکان پذیر گردیده است.
روش های گزینش لاین های سلولی تولید کننده متابولیت های ثانویه:
۱-کلون کردن تک سلول
جداسازی و کشت تک سلول ها با مشکلاتی روبرو است که بکارگیری این روش را محدود می سازد.
۲-کلون کردن توده سلولی
کلون کردن توده سلولی ظاهرا وقت گیر است، اما انجام آن راحت تر بوده و با موفقیت بیشتری همراه است. کلون کردن توده سلولی فقط یک روش کشت بافت است که تشخیص ملول هایی با قابلیت و بالا را برای یک متابولیت ثانویه خاص امکانپذیر می نماید. این روش از تنوع ژنتیکی سلول ها در تولید یک ترکیب شیمیایی که در جمعیت سلول ها وجود دارد، بهره می گیرد. این تنوع می تواند خود به خودی باشد یعنی از قبل در ساختار ریزنمونه اولیه وجود داشته باشد با اینکه در طی مراحل ایجاد و تجدید کشت در بعضی سلول ها القاء شده باشد، به عبارت دیگر حاصل تنوع سوماکلونال باشد.
طرح ایده آل برای گزینش لاین های سلولی مولد متابولیت ثانویه به روش کلون کردن توده سلولی:
-
مرحله اول:
در تهیه کشت های سلولی پر محصول، آغاز رشد بافت کالوس در محیط کشت های جامد است. در این تکنیک، توده های سلولی را در محیط کشت های جامد پخش نموده و کشت می دهند
-
مرحله دوم:
پس از تشکیل توده های کالوس، هر توده را به دو بخش تقسیم می نمایند: نیمی را برای ادامه کشت و نیمی دیگر را برای آنالیز و بررسی متابولیت های ثانویه اختصاص می دهند. یامادا و فوجیتا در سال ۱۹۷۳، با استفاده از این روش، موفق به گزینش لاین های سلولی با آنتوسیانین بالا از سلول های کشت شده گیاه Euphorbia mili شدند. آنها پر رنگیزه ترین کالوس ها را در ۲۴ مرحله گزینش به طور مداوم، تجدید کشت نمودند. مقدار رنگدانه یافت شده در پر محصول ترین لاین ها پس از این مدت زمان، ۷ برابر سلول های اولیه بود.
آنالیز فرآورده
روش های جداسازی و خالص سازی فراورده های متابولیکی مورد نظر از سلول های کشت شده، اساسا مشابه همان روش هایی هستند که در مورد گیاه طبیعی اعمال می شوند. با این وجود، مراحل جداسازی و خالص سازی، پرهزینه است و کاهش هزینه ها نیز بسیار مهم می باشد. برای اجرای ارزانترین فرآیندها، مقدار ترکیب مورد نظر بایستی در بالاترین حد ممکن باشد. همچنین از تولید فراورده های فرعی، که حذف آنها بسیار مشکل است، بایستی جلوگیری شود.
اگر مقدار زیادی فرآورده فرعی تولید می شود، بایستی به گزینش آن لاین های سلولی که فقط متابولیت مورد نظر را تولید میکند، اقدام نمود. در مواردی که متابولیت مورد نظر از سلول ها به درون محیط کشت آزاد می شود، فرایندهای جداسازی و خالص سازی خصوصا زمانی که متابولیت با روش هایی نظیر عصاره گیری قابل استحصال باشد، بسیار آسان می گردد.
منبع: کتاب اصول بیوتکنولوژی گیاهی، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، چاپ ششم.
دیدگاهتان را بنویسید