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Effetti di contaminazione del micoplasma su ricerca

La contaminazione del micoplasma è un'infezione batterica delle colture cellulari in laboratori. Questi batteri sono difficili da individuare e possono spargersi facilmente una volta da una cultura ad un altro all'interno di un laboratorio.

Scienziato del laboratorio che pipetta i terreni di coltura dalla capsula di Petri di coltura cellulare.Credito di immagine: PolakPhoto/Shutterstock

Mentre il micoplasma è in qualche modo commensale in natura, possono avere effetti severi su proliferazione delle cellule e su salubrità della cultura. Ciò, a sua volta, pregiudica i risultati sperimentali e può distorcere la ricerca scientifica. A causa di questo, la contaminazione del micoplasma è trattata molto seriamente.

Colture cellulari

Il regolamento aumentato di sperimentazione animale piombo sempre più i gruppi di ricerca girarsi verso le colture cellulari. Ciò permette che i meccanismi cellulari siano studiati indipendentemente da un animale vivo, poichè le celle sono isolate e si sviluppano in una regolazione ambientale controllata.

Mentre utile in molti modi, colture cellulari di più sono esposti alle minacce ambientali dovuto la mancanza del sistema di difesa fisiologico completo. Molti agenti inquinanti batterici e fungosi possono essere individuati più facilmente perché si sviluppano più ovviamente, ma i mycoplasmas sono più sottili e quindi individuare più duro.

Infatti, alcuni ricercatori hanno suggerito che la contaminazione del micoplasma fosse così diffusa e difficile da individuare che è la norma, non l'eccezione quando coltivi le colture cellulari.

Oltre a studiare la fisiologia cellulare, le colture cellulari sono usate per creare le sostanze biologicamente attive, quali i vaccini. In tali impostazioni, la contaminazione del micoplasma può causare l'errore vaccino. I vaccini sono prodotti nelle colture cellulari primarie, che molti, ma non tutte, country richiedono di essere controllati per vedere se c'è contaminazione del micoplasma prima che il vaccino possa essere rilasciato per uso sugli esseri umani.

Contaminazione

La contaminazione del micoplasma delle colture cellulari è scioccante comune. Mentre soltanto 1% delle colture cellulari primarie e 5% delle colture cellulari in anticipo del passaggio sono contaminati, un 15-35% stimato delle linee cellulari umane o animali continue è contaminato.

Tuttavia, la crescita del micoplasma è relativamente lenta. Oltre ad un molto tempo della generazione di dovunque 1 - 9 ore, i loro mezzi lunghi di fase di ritardo può assumere la direzione di una settimana da contaminazione iniziale finché una cultura non sia visibile.

Una volta che il micoplasma ha infettato una cultura ed ha coltivato abbastanza, la crescita eccessiva può causare il deterioramento delle celle nella cultura e nella perdita successiva della cultura.

Malgrado questo, poiché il comportamento di micoplasma è differente nelle colture cellulari che negli organismi vivi, non ci sono rapporti coerenti di come il micoplasma pregiudica le celle nelle culture. Gli effetti possono anche variare secondo il tipo di cella infettato.

Effetti metabolici

Mycoplasmas può fermentare, significando essi degrada gli zuccheri semplici per ottenere l'energia. Tuttavia, questo trattamento crea i metaboliti acidi che sono nocivi per le celle circostanti, alterando la funzione delle cellule o inducendo gli effetti citopatici.  

Alcune specie del micoplasma sono credute per utilizzare una via di deiminase dell'arginina per ottenere l'energia. Ciò ha parecchi effetti nocivi per le colture cellulari infettate.

La riduzione in arginina nel terreno di coltura come conseguenza di questa via piombo alle anomalie di crescita nelle celle coltivate, nell'attuabilità diminuita, nella separazione delle cellule dalla superficie dell'imbarcazione di cultura e nella granulazione cellulare.

Uno degli effetti comuni di contaminazione del micoplasma è aberrazione cromosomica, che è procurata da mancanza di arginina. Questa mancanza di arginina è nociva alla produzione dell'istone nel nucleo. Di conseguenza, il metabolismo del micoplasma può essere sia direttamente che indirettamente nocivo al funzionamento della cellula ospite.

Oltre ad arginina diminuita nell'ambiente, c'è una certa prova che il deiminase dell'arginina può direttamente modulare il ciclo cellulare. Il deiminase dell'arginina può arrestare le celle sia fase in G1 che in G2 nel ciclo cellulare durante la replica. L'arresto nella fase G1 del ciclo cellulare egualmente è collegato al apoptosis.

Ha stato alcuni collegamenti che indicano che il apoptosis delle cellule può essere dovuto il deiminase dell'arginina che arresta le celle in G1. Ciò può poi essere un modo in cui apoptosis di causa del micoplasma e distruzione della coltura cellulare.

Degradazione del DNA

Mycoplasmas è batteri relativamente radi che mancano della capacità di sintetizzare i loro propri precursori del materiale genetico. Quindi è stato proposto che i mycoplasmas utilizzassero i nucleases per degradare il DNA delle celle circostanti. Gli endonucleasi prodotti da micoplasma possono rimanere localizzati sulla membrana o essere secernuti nello spazio extracellulare.

Per confermare il sospetto che gli endonucleasi del micoplasma possono e fa, degradazione del DNA di causa, un esperimento è stata condotta dove gli endonucleasi del micoplasma parzialmente sono stati depurati. Gli endonucleasi poi sono stati dimostrati direttamente per fendere la cromatina dentro i nuclei del substrato.

Ciò può essere accompagnata dal apoptosis e così dalla distruzione successiva della cultura. Per questo motivo, la contaminazione del micoplasma può essere incredibilmente nociva alla ricerca pertinente al apoptosis, poiché può fornire risultati falsi circa i nucleases.

Anche è stato suggerito che, dato il tasso alto di contaminazione del micoplasma, molti nucleases apoptotic riferiti dalle righe della coltura cellulare non potessero essere dell'origine eucariotica affatto.  

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Last Updated: Feb 26, 2019

Sara Ryding

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Sara Ryding

Sara is a passionate life sciences writer who specializes in zoology and ornithology. She is currently completing a Ph.D. at Deakin University in Australia which focuses on how the beaks of birds change with global warming.

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