زراعة الزرع هي تقنية يتم فيها إزالة الأنسجة والأعضاء الكاملة ، أو "استخراجها" من الجنين أو الجنين ويتم زراعتها خارج الجسم ، أو "ex vivo". توفر هذه الأساليب نافذة فريدة لمساعدتنا على فهم عملية التطور من خلال تمكين الملاحظات المباشرة لنمو الأعضاء والأنسجة - وهي عملية تسمى تكوين الأعضاء.
سيدرس هذا الفيديو المبادئ الأساسية لزراعة الزرع ، ويحدد الخطوات الرئيسية للإجراء ، ويناقش التلاعب النموذجي ، ويقدم تطبيقات محددة لهذه التقنية في الدراسات التنموية.
قبل وصف كيفية زراعة النباتات ، دعنا نراجع بعض المبادئ الكامنة وراء هذه التقنية.
تنطبق زراعة الزرع على مجموعة متنوعة من الأنسجة الجنينية من مجموعة واسعة من الكائنات الحية. هذه التقنية مثالية لدراسة تطور الأعضاء ، حيث يمكن ملاحظة التغيرات الهيكلية ، المعروفة باسم التشكل ، بشكل مباشر كدالة للوقت. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن معالجة الأنسجة بجزيئات تجريبية لتحديد تأثيرها على النمو. علاوة على ذلك ، عندما يتم دمج ثقافة النبتة مع الأدوات الجزيئية لتغيير التعبير الجيني والفحص المجهري الفلوري ، فإنها تصبح أداة قوية لمعالجة أسئلة تمايز الخلايا والأنسجة.
بعد ذلك ، دعنا نراجع بروتوكولا لزراعة أنسجة
الثدييات.لبدء الإجراء ، تتم إزالة الأجنة من القوارض الحامل القتل رحيم. بعد إزالة الأغشية المحيطة ، يتم عزل الجنين. ثم يتم عزل الأنسجة أو الأعضاء ذات الأهمية من الجنين المستخرج ونقلها إلى صفائح للنمو. تتم إضافة الوسائط التي تحتوي على المضادات الحيوية وتزرع الصفائح في حاضنة محددة لمدة 37 درجة مئوية.
بمجرد إنشاء مزارع الزرع ، يمكن إجراء عدة أنواع من التلاعب.
على سبيل المثال ، يمكن التلاعب بالأنسجة المزروعة وراثيا لاختبار دور الجين ذي الأهمية في عملية تنموية معينة. يمكن تحقيق ذلك عن طريق إدخال مادة وراثية في الأنسجة باستخدام تقنيات مثل التثقيب الكهربائي ، حيث يتم استخدام مجال كهربائي لدفع الحمض النووي المحقون إلى الخلايا القريبة.
تستخدم النباتات التحويلية أيضا بشكل متكرر لاختبار الأدوار التي تلعبها جزيئات الإشارة ، مثل عوامل النمو ، في تكوين الأعضاء. تعتبر الأنسجة المزروعة في المختبر مفيدة بشكل خاص لهذه الأنواع من الدراسات لأن العلاج بالمركب بسيط مثل إضافته إلى وسط الثقافة. ومع ذلك ، يمكن أيضا زرع الخرزات الصغيرة المنقوعة في المركبات التجريبية في الأنسجة للحصول على نهج أكثر تحكما للمعالجة الكيميائية.
بغض النظر عن النهج ، فإن الميزة الرئيسية لتقنية الاستخراج هي أنه يمكن تصور تأثيرات التلاعب التجريبي بسهولة في الوقت الفعلي ، باستخدام المجهر الضوئي أو الفلورسنت.
الآن ، دعونا نلقي نظرة على بعض التطبيقات المحددة لثقافة ex vivo.
أولا ، تمثل النباتات المكثفة نظاما نموذجيا يمكن من خلاله تصور نمو الأنسجة مباشرة. على سبيل المثال ، أزال هؤلاء الباحثون البنكرياس النامي من الفئران الجنينية وزرعوه على أطباق ذات قاع زجاجي لتحسين التصوير.
يمكن ملاحظة تطور الأنسجة عن طريق الفحص المجهري الضوئي ، لكن استخدام الأنسجة المعدلة وراثيا التي تعبر عن علامات الفلورسنت يوفر رؤية أكثر تفصيلا لعمليات النمو ، مثل تبرعم الأنبيبات. يمكن أيضا أن تتعرض الأنسجة المزروعة للتلوين المناعي ، مما يسمح للباحثين بمراقبة تطور أنواع معينة من الخلايا ، مثل الخلايا المنتجة للأنسولين الموضحة هنا باللونين الأزرق والأخضر.
تطبيق آخر لمزارع الزرع هو المساعدة في فك رموز دور جزيئات معينة ، مثل عوامل النمو ، في تكوين الأعضاء.
هنا ، نمت عمليات تشريح رئة الجنين من أجنة الفئران E12.5 في وجود أو عدم وجود عامل نمو لمدة تصل إلى 48 ساعة. تشير النتائج إلى أن عامل النمو هذا يمنع تكوين مجرى الهواء في رئة الجنين.
أخيرا ، يمكن استخدام النباتات المستخرجة من الأجنة المبكرة لتحديد الآليات التي تتحكم في التعبير الجيني خلال المراحل الأولى من التطور الجنيني.
قام هؤلاء الباحثون باستخراج نوعين مختلفين من الخلايا من المرحلة المكونة من 16 خلية من أجنة الضفادع: تلك التي من المقرر أن تشكل هياكل ظهرية ، وتلك التي ستساهم في الهياكل البطنية. سمح للنباتات بالتطور لمدة يوم تقريبا قبل التلوين لتوصيف نمط التعبير عن جين خاص بالأنسجة الظهرية.
نظرا لأن التعبير عن هذا الجين لوحظ فقط في الاستنتاجات من المنطقة الظهرية ، فقد استنتج أن برامج التعبير الجيني قد تم ترميزها في هذه الخلايا الجنينية ، بدلا من توجيهها عن طريق تفاعلات الخلية الخلوية التي تحدث لاحقا في التطور.
لقد اطلعنا الآن على أنظمة زراعة النباتات الخارجية ولاحظنا كيف يمكن استخدامها في الدراسات التنموية. هذه التقنية هي أداة قوية تسهل فهمنا للآليات الجزيئية الكامنة وراء نمو. شكرا للمشاهدة!
زراعة النبات هي تقنية تتم فيها إزالة الخلايا أو الأنسجة الحية من الجنين لمواصلة التطور خارج الكائن الحي. يسمح نهج ex vivo} للباحثين بمعالجة ومراقبة ال…
الفصول في هذا الفيديو
0:00
Overview
0:49
Advantages of Explant Culturing for Studies of Development
1:42
Explant Culture of Mouse Tissue
2:23
Typical Manipulation of Explant Cultures
3:39
Applications
5:59
Summary
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.