Co to jest bombardowanie cząstkami?

Bombardowanie cząstkami jest techniką, którą można zastosować do wprowadzenia obcego DNA do hodowli komórkowej. Dostępnych jest kilka metod bombardowania cząsteczkami, z których większość polega na zastosowaniu „pistoletu genowego”, urządzenia zaprojektowanego do niezawodnego i wydajnego dostarczania cząstek do hodowli komórkowej. Technikę tę stosuje się w laboratoriach na całym świecie do celów badawczo-rozwojowych, przy użyciu specjalistycznego sprzętu, z których część jest dostosowana do konkretnych zastosowań.

W bombardowaniu cząsteczkami cząstki, często metali ciężkich, są wykorzystywane do naruszenia ściany komórkowej. Jeśli cząstki są pokryte DNA, obcy DNA zostanie wprowadzony do komórki przez pęknięcia w ścianie komórkowej. Jeśli ściany komórkowe są zawieszone w roztworze DNA, niektóre będą wychwytywane przez cząsteczki, gdy przemieszczają się przez roztwór, wtłaczając DNA do komórki. W obu przypadkach obcy DNA, który został dostosowany do badanego organizmu, jest zasadniczo wstrzykiwany do komórek.

Najwcześniejsze zastosowania bombardowania cząstkami były w rozwoju upraw transgenicznych. Korzystając z tej techniki, naukowcy mogliby na przykład wprowadzić geny odporności na herbicydy do kultur komórkowych, które później zostaną wykorzystane do uprawy roślin. Można również wprowadzić inne modyfikacje genetyczne. Stopniowo zastosowanie tej techniki rozszerzyło się na kultury bakterii i komórek zwierzęcych, ponieważ naukowcy udoskonalili bombardowanie cząsteczkami.

Technika ta wymaga nieco finezji ze strony technika, który ją wykonuje. Cząsteczki muszą być starannie wybrane i dostarczone w kontrolowany sposób. Celem jest wprowadzenie cząstek o minimalnym uszkodzeniu komórek, aby mogły odzyskać po bombardowaniu cząstkami i dalej rosnąć i dzielić. Jeśli komórki będą zbyt uszkodzone, umrą. Z drugiej strony, jeśli bombardowanie cząstkami nie zostanie w pełni dostarczone, niektóre komórki w hodowli nie wchłoną obcego DNA.

Naukowcy muszą również upewnić się, że wprowadzają odpowiedni DNA do kultury komórek docelowych. Jeśli wstawiane nici DNA nie są dobrze dopasowane do organizmu, bombardowanie cząsteczkami może się nie powieść, ponieważ nie można ich zintegrować z organizmem lub występują błędy. Wymaga to znajomości genetyki i znajomości genomu badanego organizmu, aby potwierdzić, że DNA znajdzie się tam, gdzie powinno, i że będzie działać zgodnie z zamierzeniami badaczy.