Sterowanie procesami morfogenetycznymi w hodowlach in-vitro 1400-123SPMIV-OG

Tematyka wykładów:

1. Podstawowe pożywki, warunki i metody stosowane w hodowlach in vitro.
2. Hodowle na skalę półtechniczną, trójwymiarowe i tkankowe.
3. Uzyskiwanie hodowli pierwotnych i linii komórkowych.
4. Hormonalna regulacja procesów w kulturach roślinnych.
5. Typy hodowli komórek i tkanek roślinnych in vitro. Embriogeneza somatyczna.
6. Produkcja metabolitów wtórnych w bioreaktorach. Biofarming.
7. Zastosowanie hodowli komórkowych i tkankowych w nauce, biotechnologii i medycynie.

Projekt I
Analiza potencjału ludzkich mezenchymalnych komórek macierzystych izolowanych ze szpiku kostnego do różnicowania w kierunku komórek pochodzenia mezodermalnego.

Opis
Mezenchymalne komórki macierzyste izolowane ze szpiku kostnego posiadają cechy charakterystyczne dla komórek macierzystych, to znaczy zdolność do samoodnawiania swojej populacji oraz różnicowania w komórki wyspecjalizowane. Najnowsze osiągnięcia nauki i nowa wiedza dotycząca komórek mezenchymalnych sprawiła, że pozostają one w centrum zainteresowania medycyny regeneracyjnej ze względu na swoją multipotencjalność, dostępność i łatwość prowadzenia ich hodowli in vitro w stanie niezróżnicowanym. Multipotencjalność komórek, czyli zdolność do różnicowania w kilka typów komórek wyspecjalizowanych można badać w warunkach in vitro. Celem niniejszych zajęć będzie ocena zdolności do różnicowania ludzkich mezenchymalnych komórek macierzystych izolowanych ze szpiku kostnego oraz ludzkich fibroblastów (kontrola) do różnicowania w kierunku komórek pochodzenia mezodermalnego. Po opanowaniu materiału objętego zajęciami student będzie znał metody:
- planowania eksperymentów, doboru prób kontrolnych
- rozmrażania i oznaczania przeżywalności komórek
- hodowli in vitro komórek macierzystych
- różnicowania komórek macierzystych w warunkach in vitro
- analizy różnicowania komórek macierzystych
- archiwizacji i analizy uzyskanych wyników.

Projekt II
Analiza potencjału ludzkich mezenchymalnych komórek macierzystych izolowanych z tkanki tłuszczowej do różnicowania w kierunku komórek pochodzenia mezodermalnego.

Opis
Mezenchymalne komórki macierzyste po raz pierwszy zostały wyizolowane ze szpiku kostnego. Komórki te posiadają cechy charakterystyczne dla komórek macierzystych to znaczy zdolność do samoodnawiania swojej populacji oraz różnicowania w komórki wyspecjalizowane. Badania ostatnich lat wykazały, że komórki o cechach mezenchymalnych komórek macierzystych mogą być izolowane również z innych niż szpik kostny źródeł np. z tkanki tłuszczowej. Pozostają one w centrum zainteresowania medycyny regeneracyjnej ze względu na swoją multipotencjalność, łatwość uzyskiwania i prowadzenia hodowli in vitro. Multipotencjalność komórek, czyli zdolność do różnicowania w kilka typów komórek wyspecjalizowanych można badać w warunkach in vitro. Celem niniejszych zajęć będzie ocena zdolności do różnicowania ludzkich mezenchymalnych komórek macierzystych izolowanych z tkanki tłuszczowej oraz ludzkich fibroblastów (kontrola) do różnicowania w kierunku komórek pochodzenia mezodermalnego. Po opanowaniu materiału objętego zajęciami student będzie znał metody:
- planowania eksperymentów, doboru prób kontrolnych
- rozmrażania i oznaczania przeżywalności komórek
- hodowli in vitro komórek macierzystych
- różnicowania komórek macierzystych w warunkach in vitro
- analizy różnicowania komórek macierzystych
- archiwizacji i analizy uzyskanych wyników.

Projekt III
Wpływ hormonów roślinnych i składników pożywki na rozwój zarodków somatycznych storczyka
Opis
Embriogeneza somatyczna jest procesem rozwoju zarodka obserwowanym jedynie u roślin. Poprzez wpływ składników pożywek, a przede wszystkim hormonów, można modyfikować kierunek rozwoju zarodków i szybkość ich konwersji w całą roślinę. Te zależności są wykorzystywane w nowoczesnych „fabrykach” roślin, pozwalając na przemysłową uprawę tysięcy identycznych klonów rzadkich odmian czy roślin zagrożonych. Procesy takie stosowane są np. do otrzymywania sadzonek kawy, krzewów jagodowych, roślin iglastych czy roślin ozdobnych, takich jak storczyki. Na zajęciach studenci zbadają wpływ różnych grup hormonów na rozwój zarodków somatycznych storczyka.

Projekt IV
Wpływ hormonów roślinnych i składników pożywki na tworzenie korzeni i pędów na liściach fiołka afrykańskiego
Opis
O prawidłowym rozwoju komórek i tworzeniu organów, jak korzenie i pędy, w kulturach in vitro w dużym stopniu decyduje proporcja między różnymi hormonami. Jednak szybkość pojawiania się organów roślin zależy także od składu pożywek, zwłaszcza źródeł węgla i azotu. Ustalenie właściwego składu pożywki jest ogromnie ważne dla opłacalności ekonomicznej i gospodarczej technik stosowanych do otrzymywania roślin ozdobnych i uprawnych. Na zajęciach studenci ocenią wpływ różnych składników pożywek na szybkość powstawania korzeni i pędów na fragmentach roślin fiołka afrykańskiego.