Die tierische Zelle in Zellkultur by Richard Schindler

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By Richard Schindler

Die ersten erfolgreichen Versuche zur Züchtung tierischer Zellen außerhalb des Organismus reichen zurück in den Beginn unseres Jahrhunderts. 1907 gelang HARRI­ SON durch Explantation von Gewebsstücken aus Froschembryonen der Nachweis, daß in der Embryonalentwicklung die Neuriten als Fortsätze der Nervenzelle ohne Be­ teiligung anderer Zellen gebildet werden, und daß damit eine spezifische celluläre Funktion auch außerhalb des Gesamtorganismus zu beobachten ist [310,311]. Außer­ dem konnte CARREL 1912 zeigen, daß es bei Verwendung einer geeigneten Nährlö­ sung und deren regelmäßiger Erneuerung möglich ist, Kulturen tierischer Gewebe beliebig lange im Zustand aktiver Proliferation und Zellvermehrung zu erhalten [76]. Die Methodik CARRELS warfare derjenigen von HARRISON recht ähnlich: in bei den Fällen wurden die Kulturen durch Einbettung eines kleinen Gewebsstückes in ein Gel - im einen Fall bestehend aus einer Mischung von Blutplasma und Embryo­ extrakt, im anderen aus Froschlymphe - hergestellt. In der Zielsetzung jedoch unter­ scheiden sich die beschriebenen Versuche voneinander in grundsätzlicher Weise. HARRISON ging es um die Untersuchung einer spezifischen Funktion unter Bedingun­ gen in vitro, während CARRELS Bemühungen auf die unbeschränkte Fortsetzung der Zellvermehrung außerhalb des Gesamtorganismus ausgerichtet waren. Es zeigte sich schon bald, daß im allgemeinen Zellfunktion und Zell vermehrung in vitro gewissermaßen antagonistische Prozesse darstellen. Nach Explantation eines Gewebsstückes in einem Plasma-Gel läßt sich nämlich nach kurzer Zeit eine zuneh­ mende Desorganisation, vor allem an den Rändern des Gewebsstückes, durch Zell­ auswanderung und Zellteilung beobachten [520]. Mit dem Verlust der spezifischen Struktur geht dann meist auch ein Verlust der typischen Zellfunktionen einher.

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Der Zellteilungscyclus Während langer Zeit ließen sich bei den Vorgängen im Ablauf des Zellteilungscyclus tierischer Zellen nur die einzelnen Phasen der Mitose und die Interphase gegeneinander abgrenzen. Neuere Untersuchungen haben nun ergeben, daß sich der Teilungscyclus weiter unterteilen läßt, indem die Synthese der DNS auf einen bestimmten Abschnitt der Interphase beschränkt ist. Der Teilungscyclus setzt sich dadurch, wie in Abb. 5 dargestellt, zusammen aus der Mitose (und ihren morphologisch charakterisierten Teilphasen), der postmitotischen Phase (GePhase), der Periode der DNS-Synthese (S-Phase) und der prämitotischen Phase (G 2-Phase).

Nach einer Latenzzeit steigt dann der Prozentsatz markierter Mitosen an, um nach einiger Zeit wiederum abzufallen und später erneut anzusteigen (Abb. 6). Die Latenzzeit bis zum Auftreten markierter Mitosen stellt die Dauer der prämitotischen Phase dar, indem diejenigen Zellen, die während der Inkubation mit Thymidin- 3H kurz vor dem Abschluß der DNS-Synthese stehen, zuerst die G 2 -Phase durchlaufen müssen, um dann als erste markierte Zellen in die Die Synchronisierung von Zellkulturen 35 Mitose einzutreten.

B. durch Pinocytose) der transformierenden DNS durch die Zellen verbessert wird [354,681,682]. Dieser Nachweis der genetischen Transformation von Säugerzellen eröffnet für die Genetik somatischer Zellen ganz neue Möglichkeiten und ist insbesondere auch als Beweis für die genetische Basis der Resistenz geben Hemmstoffe von großer Bedeutung. Daneben dürfte die Möglichkeit der genetischen Transformation somatischer Zellen durch zugeführte DNS auch auf dem Gebiet der Virus-induzierten Carcinogene se zu neuen Gesichtspunkten führen.

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