Die Hauptunterschied zwischen primärer und sekundärer Zellkultur besteht darin, dass die Die primäre Zellkultur enthält die direkt aus Wirtsgewebe gewonnenen Zellen, während die sekundäre Zellkultur subkultivierte Zellen aus der primären Zellkultur enthält. Darüber hinaus werden Zellen entweder durch mechanischen oder enzymatischen Verdau vom Wirtsgewebe dissoziiert. Darüber hinaus haben die Zellen der primären Zellkultur keine genetische Transformation erfahren, während die Zellen der sekundären Zellkultur eine veränderte genetische Ausstattung aufweisen.

Kurz gesagt handelt es sich bei der primären und sekundären Zellkultur um zwei Arten von Zellkulturen, die das Wachstum von Zellen in vitro in einem Medium unter kontrollierten Bedingungen ermöglichen.

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Was ist primäre Zellkultur?

Primäre Zellkultur ist eine Art von Zellkultur, die Zellen enthält, die direkt aus dem Wirtsgewebe gewonnen werden. Im Allgemeinen sind Blutzellen eine Art von Zellen, die leicht zu isolieren sind. Zellen in festen Geweben können jedoch entweder durch mechanische Exzision oder enzymatischen Abbau der extrazellulären Matrix unter Verwendung von Enzymen wie Trypsin, Collagenase und Pronase erhalten werden. Nach der Isolierung können diese Zellen in einem Kunststoff- oder Glasbehälter in einem geeigneten Medium wachsen. Bedeutsamerweise weisen Zellen in primärer Zellkultur den exakten Karyotyp und die biologische Reaktion der Zellen im Wirt auf.

Abbildung 1: Epithelzellen in einer primären Zellkultur

Darüber hinaus kann es je nach Art des Zellwachstums zwei Arten von primären Zellkulturen geben. Sie sind adhärente Kulturen und Suspensionskulturen. Im Allgemeinen sind adhärente Zellkulturen verankerungsabhängig und benötigen eine Anhaftung für das Wachstum, während Suspensionskulturen verankerungsunabhängig sind und im Medium wachsen. Primäre Zellkulturen haben jedoch eine begrenzte Lebensdauer. Normalerweise unterliegen Zellen einem programmierten Zelltod aufgrund von Kontakthemmung, der Voraussetzung für Überlebensfaktoren. Typischerweise bauen sie mit dem Bevölkerungswachstum Toxine auf, während Zellen jeweils Wachstumsfaktoren für ihr Überleben benötigen. Daher können primäre Zellkulturen nur für wenige Generationen oder Passagen in Kultur gehalten werden.

Was ist sekundäre Zellkultur?

Sekundäre Zellkultur oder eine Zelllinie ist die Art der Zellkultur mit einer unbestimmten Lebensdauer. Die unbestimmte Lebensdauer ist auf den Erwerb der Unsterblichkeit durch Mutationen oder virale Transformation zurückzuführen. Darüber hinaus können Zellen aufgrund der kontinuierlichen Bereitstellung von Überlebensfaktoren eine unbegrenzte Lebensdauer erlangen. Daher wird die weitere Zellproliferation in sekundären Zellkulturen stimuliert. Sekundäre Zellkulturen enthalten Zellen, die durch Subkultivieren der primären Zellkulturen erhalten wurden. Typischerweise ist die Subkultivierung das Überführen von Zellen in einer primären Zellkultur in ein neues Gefäß mit frischem Medium. Zellen können jedoch spontan Mutationen erwerben, wenn sie mehrere Subkultivierungsschritte durchlaufen.

Abbildung 2: HeLa-Zellen – Sekundäre Zellkultur

Neben einer unbegrenzten Lebensdauer weisen Sekundärzellkulturen eine optimale Zelldichte bzw. eine höhere Zellzahl im Vergleich zur Primärzellkultur auf. Außerdem erhöht die Subkultivierung die Homogenität der Zellkultur aufgrund der Verwendung eines spezifischeren Mediums. Somit zeigen diese Zellen genotypische und phänotypische Einheitlichkeit in der Population.

Ähnlichkeiten zwischen primärer und sekundärer Zellkultur

Unterschied zwischen primärer und sekundärer Zellkultur

Definition

Primäre Zellkultur bezieht sich auf das Züchten und Aufrechterhalten des ausgewählten Zelltyps, der aus einem normalen Elterngewebe herausgeschnitten wurde, während sich die sekundäre Zellkultur auf eine Zelllinie oder einen Subklon bezieht, die aus einer primären Zellkultur subkultiviert wurden.

Ursprung der Zellen

Homogenität

Während primäre Zellkulturen heterogen sein können, sind sekundäre Zellkulturen homogen.

Die Ähnlichkeit mit dem Wirtsgewebe

Zellen in primären Zellkulturen zeigen die gleiche biologische Reaktion wie die Zellen im Wirtsgewebe, während Zellen in sekundärer Zellkultur durch Veränderung ihrer Biologie an die Kulturbedingungen angepasst werden.

Erbgut

Zellen in der primären Zellkultur haben eine ähnliche genetische Ausstattung wie die Zellen des Wirtsgewebes, während Zellen in der sekundären Zellkultur eine veränderte genetische Ausstattung aufweisen.

Zellvermehrung

Optimale Zelldichte

Die primäre Zellkultur enthält keine ausreichende Menge an Zellen, während die sekundäre Zellkultur eine optimale Zelldichte aufweisen kann.

Lebensdauer

Zellen in der primären Zellkultur haben eine begrenzte Lebensdauer, während Zellen in der sekundären Zellkultur eine unbestimmte Lebensdauer haben.

Passage

Während Zellen in einer primären Zellkultur nicht in der Lage sind, sich durch Passage zu erhalten, können Zellen in einer sekundären Zellkultur durch Passage erhalten werden.

Instandhaltung

Die primäre Zellkultur erfordert eine reiche Mischung aus Aminosäuren, Mikronährstoffen, bestimmten Hormonen und Wachstumsfaktoren, während sekundäre Zellkulturen einfach zu pflegen sind.

Kontaminationsgefahr

Das Kontaminationsrisiko ist bei primären Zellkulturen hoch, während das Kontaminationsrisiko bei sekundären Zellkulturen gering ist.

Bedeutung

Darüber hinaus dient die primäre Zellkultur als in-vivo-Modell, während die sekundäre Zellkultur als in-vitro-Modell dient.

Anwendungen

Primäre Zellkulturen sind wichtig für die Herstellung von Impfstoffen und die therapeutische Entwicklung, während sekundäre Zellkulturen für die Produktion von Hormonen, Antikörpern, Antikrebsmitteln usw. wichtig sind.

Abschluss

Grundsätzlich ist die primäre Zellkultur eine Art von anfänglicher Zellkultur, die Zellen enthält, die direkt aus dem Wirtsgewebe stammen. Diese Zellen haben eine ähnliche genetische Ausstattung sowie eine biologische Reaktion des Wirtsgewebes. Daher haben diese Zellen eine bestimmte Lebensdauer und sind wichtig für die Herstellung von Impfstoffen und Zellen für die Transplantation. Andererseits enthält die sekundäre Zellkultur Zellen, die aus der primären Zellkultur subkultiviert wurden. Während der Subkultivierung unterliegen diese Zellen Mutationen, die es ermöglichen, eine unbegrenzte Lebensdauer zu erreichen und sie gleichzeitig an die Kulturbedingungen anzupassen. Daher sind sie in der rekombinanten DNA-Technologie stabiler und wichtiger. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen primärer und sekundärer Zellkultur in den Eigenschaften der Zellen.

Verweise:

1. Khanal, Srijana. "Tierzellkultur: Einführung, Typen, Methoden und Anwendungen." Lernen Sie Mikrobiologie online, 10. September 2017, hier verfügbar.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Epithelial-Zellen“ von John Schmidt (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia 2. „HeLa-Zellen gefärbt mit Hoechst 33258“ von TenOfAllTrades in der englischen Wikipedia – Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia