Záchrana genetických zdrojov

Transmisná elektrónová mikroskopia je dôležitá pri výskume v biológii. Umožňuje študovať ultraštruktúru neznámych biologických vzoriek a zohráva významnú úlohu v hodnotení kvality vzoriek živočíšnych genetických zdrojov uskladnených v génovej banke.

Pracovisko transmisnej elektrónovej mikroskopie, Výskumné centrum AgroBioTech, SPU v Nitre

Medzi unikátne mikroskopické metódy, ktoré nám odhaľujú nanosvet biologických štruktúr, patrí transmisná elektrónová mikroskopia (TEM). Táto metóda využíva sústredený lúč elektrónov s vysokou energiou, čo umožňuje zobrazovať vzorky na takej úrovni detailov a komplexnosti, akú pomocou svetelnej mikroskopie nikdy nedosiahneme. Vďaka TEM rozoznávame ultraštruktúru vzoriek pri veľmi veľkom zväčšení a rozlíšení.

Vysoké rozlíšenie, čiernobiele snímky 

Vzorky pre TEM možno pripraviť viacerými spôsobmi. K tým najbežnejším patrí zaliatie vzorky do živice a jej narezanie pomocou ultramikrotómu (zariadenie umožňujúce krájanie polohrubých a ultratenkých rezov z biologických vzoriek) na veľmi tenké rezy s hrúbkou 15 až 90 nm. Tieto rezy sa nanášajú na špeciálnu sieťku a v prípade potreby sa farbia soľami ťažkých kovov, akými sú napríklad osmium, olovo a urán. Takto pripravená vzorka sa vkladá do elektrónového mikroskopu, kde ňou prechádza sústredný lúč elektrónov, preto sa mikroskop označuje ako transmisný.

Keďže TEM využíva na zobrazovanie vzorky elektróny, a nie fotóny, ako je to pri svetelnej mikroskopii, výsledná mikrosnímka je čiernobiela. Aj keď je TEM omnoho časovo náročnejšia a finančne nákladnejšia ako príprava vzoriek pre svetelnú mikroskopiu – týka sa to prípravy a analýzy samotnej vzorky – výsledná snímka pri ultravysokom rozlíšení odhalí veci, ktoré voľným okom nikdy neuvidíme.

Uchovávanie genetickej informácie 

Hlavičky spermií králika rozdelené do štyroch skupín podľa celistvosti membrány (šípka), prvé dve skupiny sú schopné oplodniť vajíčko, zväčšenie 10 000×.

V súčasnosti je veľmi horúcou témou zachovanie genetických zdrojov, či už rastlinných alebo živočíšnych. Kryokonzervácia živočíšnych genetických zdrojov predstavuje dôležitý spôsob uchovávania genetickej informácie významných národných druhov a plemien hospodárskych zvierat vo forme hlboko mrazených vzoriek reprodukčných buniek (spermie, oocyty, embryá), somatických a kmeňových buniek, tkanív, DNA a pod. Úspešné dlhodobé skladovanie takýchto vzoriek poskytuje možnosť znovuobnovenia kritických, resp. ohrozených alebo už vyhynutých druhov, čo v konečnom dôsledku prispieva k zachovaniu celkovej biodiverzity nielen u nás, ale aj celosvetovo.

Pokračovanie článku si môžete prečítať v časopise Quark 1/2017.

Časopis Quark si môžete objednať tu alebo na adrese: predplatne@quark.sk

Ing. Jaromír Vašíček, PhD., Výskumný ústav živočíšnej výroby Nitra – NPPC v Lužiankach a Výskumné centrum AgroBioTech – Slovenská poľnohospodárska univerzita (SPU) v Nitre

Ing. Lenka Kuželová, PhD., Výskumné centrum AgroBioTech – SPU v Nitre

prof. Ing. Peter Chrenek, DrSc., Výskumný ústav živočíšnej výroby Nitra – NPPC v Lužiankach a Fakulta biotechnológie a potravinárstva SPU v Nitre

Foto autori

Možnosti hodnotenia kvality živočíšnych genetických zdrojov pomocou TEM sú veľmi dobre zhrnuté v pripravovanej monografii Chrenek a kol. s názvom Ultraštruktúra pohlavných a kmeňových buniek králika. Metóda TEM sa úspešne využíva na pracovisku Výskumného centra AgroBioTech vybudovaného v rámci Slovenskej poľnohospodárskej univerzity v Nitre pri riešení výskumných projektov prof. Chreneka APVV-14-0043 Kryouchovávanie živočíšnych genetických zdrojov na Slovensku, VEGA 1/0611/15 Kvalita biologického materiálu pre účely kryouchovávania živočíšnych genetických zdrojov a v rámci projektu Vybudovanie výskumného centra AgroBioTech ITMS 26220220180.

 

 

Komentáre