Войти
Протопласты клеток из листа петунии 
Протопласты мха Physcomitrella patens Protoplast, от древнегреческого πρωτόπλαστος (prōtóplastos, «первообразованный») - это биологический термин, придуманный от Ханштейна в 1880 г. для обозначения всей клетки, за исключением клеточной стенки. Протопласты могут быть получены путем удаления клеточной стенки с растительных, бактериальных или грибковых клеток механическими, химическими или ферментативными способами.
Протопласты отличаются от сферопластов тем, что у них полностью удалена клеточная стенка. Сферопласты сохраняют часть своей клеточной стенки. В случае грамотрицательных бактериальных сферопластов, например, компонент пептидогликана клеточной стенки был удален, а компонент внешней мембраны - нет. 135>Содержание
Изготовлены клеточные стенки различных полисахаридов. Протопласты могут быть получены путем разрушения клеточных стенок смесью соответствующих разлагающих полисахариды ферментов :
| Тип клетки | Фермент |
|---|---|
| Растительные клетки | Целлюлаза, пектиназа, ксиланаза |
| грамположительные бактерии | лизоцим, N, O-диацетилмурамидаза, лизостафин |
| грибковые клетки | хитиназа |
Во время и после переваривания клеточной стенки протопласт становится очень чувствительным к осмотическому стрессу. Это означает, что переваривание клеточной стенки и хранение протопластов необходимо проводить в изотоническом растворе, чтобы предотвратить разрыв плазматической мембраны.
Слитый протопласт (слева), содержащий оба хлоропласта (из листовой клетки), а также цветную вакуоль (из лепестка). Протопласты могут использоваться для изучения биологии мембраны, включая поглощение макромолекул и вирусы. Они также используются в сомаклональных вариантах.
Протопласты широко используются для трансформации ДНК (для создания генетически модифицированных организмов ), поскольку клеточная стенка иначе заблокировала бы прохождение ДНК в клетку. В случае растительных клеток протопласты могут быть регенерированы в целые растения сначала путем выращивания в группу растительных клеток, которые развиваются в каллюс, а затем путем регенерации побегов () из каллуса с использованием растения культура ткани методы. Рост протопластов в каллус и регенерация побегов требует правильного баланса регуляторов роста растений в среде для культивирования тканей, который должен быть адаптирован для каждого вида растений. В отличие от протопластов сосудистых растений, протопласты мхов, таких как Physcomitrella patens, не нуждаются в фитогормонах для регенерации и не образуют мозоль во время регенерации. Вместо этого они регенерируют непосредственно в нитчатую протонему, имитируя прорастающую спору мха.
Протопласты также можно использовать для селекции растений, используя технику под названием слияние протопластов. Слияние протопластов разных видов индуцируется с помощью электрического поля или раствора полиэтиленгликоля. Этот метод может использоваться для создания соматических гибридов в культуре ткани.
Кроме того, протопласты растений, экспрессирующие флуоресцентные белки в определенных клетках, могут использоваться для сортировки клеток с активацией флуоресценции (FACS), при которой сохраняются только клетки, флуоресцирующие выбранную длину волны. Среди прочего, этот метод используется для выделения определенных типов клеток (например, замыкающих клеток из листьев, перициклов клеток из корней) для дальнейших исследований, таких как транскриптомика.
