细胞融合是生物工程研究的重要内容和基本技术
细胞融合方法
细胞融合方法
细胞融合是一种重要的生物学技术,它可以将两个或多个细胞融合成一个细胞,从而产生新的细胞。
在生物学研究和生物技术应用中,细胞融合方法被广泛应用于细胞生物学、遗传工程、细胞治疗等领域。
本文将介绍几种常见的细胞融合方法。
电融合是一种常用的细胞融合方法。
在电融合中,通过施加高电压脉冲使细胞
膜通道扩张,从而使两个细胞融合成一个细胞。
电融合方法简单、快速,适用于多种类型的细胞,但对细胞的生存率有一定的影响。
化学融合是另一种常见的细胞融合方法。
在化学融合中,通过化学诱导剂或有
机溶剂的作用,使细胞膜通道扩张,从而促使细胞融合。
化学融合方法操作简便,对细胞的影响较小,但需要选择合适的化学诱导剂和浓度。
另外,还有一种常见的细胞融合方法是病毒介导的融合。
在这种方法中,利用
病毒载体将目标细胞融合蛋白导入到细胞内,从而促使细胞融合。
病毒介导的融合方法可以实现特异性的细胞融合,但需要对病毒载体进行严格的安全性评估。
除了以上几种常见的细胞融合方法外,还有一些新兴的细胞融合技术,如光融合、声波融合等,这些方法在特定领域具有潜在的应用前景。
总之,细胞融合方法在生物学研究和生物技术应用中具有重要的意义,不同的
融合方法各有特点,可以根据具体的研究目的和应用需求选择合适的方法。
随着技术的不断进步和创新,相信细胞融合方法将在未来发展出更多的新技术和应用。
细胞融合技术浅析
细胞融合技术浅析摘要:细胞融合是生物工程研究的重要内容和基本技术,作为细胞工程的核心基础技术之一,已在很多领域取得了开创性的研究成果,而且应用领域不断扩大。
本文综合论述了细胞融合技术中的常用方法及其最新的研究进展。
关键词:细胞融合技术一、细胞融合概述所谓细胞融合就是指在外力(诱导剂或促融剂)作用下,两个或两个以上的异源(种、属间)细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象称为细胞融合(cell fusion)或细胞杂交(cellhybridization)。
如取材为体细胞则称体细胞杂交(somatic hybridization)。
体细胞融合后可形成四倍体或多倍体细胞,由此形成的杂交细胞,其特性会有很大的变化。
细胞能不受种属的局限可实现种间生物体细胞的融合,使远缘杂交成为可能,因而是改造细胞遗传物质的有力手段。
它的意义在于从此打破了仅仅依赖有性杂交重组基因创造新种的界限,扩大了遗传物质的重组范围细胞融合技术避免了分离、提纯、剪切、拼接等基因操作,在技术和仪器设备上的要求不像基因工程那样复杂,投资少,有利于广泛开展研究和推广,有着重大的实践意义,正得到科学界的日益重视。
二、细胞融合技术的常用方法(一)细胞融合仙台病毒(HVJ)诱导法1962年日本冈田善雄(Okada)偶然发现一种叫日本血凝性病毒HVJ,或称仙台病毒(Sendai virus)能引起艾氏腹水瘤细胞融合成多核细胞的现象。
冈田善雄的研究为人工诱导体细胞杂交奠定了方法学基础。
细胞融合现象公布后引起细胞学界的高度重视。
1965年英国的Harris和Watkins在利用灭活病毒诱导细胞融合上作了大量的工作, 并进一步将这种灭活病毒作为一种普遍的方法来诱导不同种动物细胞,他们在实验室中成功进行了人类细胞、动物细胞、鸟类和蛙类细胞之间的融合, 并且可得到存活的杂合细胞。
他们的研究工作证明了在病毒法诱导细胞融合中, 其有效促融因子在于细胞的膜, 病毒膜片( 甚至在病毒灭活或被超声打碎后) 能使细胞间产生凝聚和融合,因此可以用紫外线灭活的此类病毒诱导细胞融合。
细胞融合的方法
细胞融合的方法
细胞融合是一种重要的生物学技术,它可以将两个或多个细胞融合成一个细胞,从而实现细胞的杂交和重组。
细胞融合在生物医学研究、生物工程和生物技术领域有着广泛的应用,可以用于细胞治疗、基因工程、疾病模型的建立等方面。
下面将介绍几种常见的细胞融合方法。
1. 电脉冲法。
电脉冲法是一种常用的细胞融合方法,它利用瞬间高压电脉冲的作用使细胞膜通透性增加,从而使得两个细胞的质膜融合。
这种方法操作简单,融合效率高,广泛应用于细胞杂交、细胞治疗等领域。
2. 化学诱导法。
化学诱导法是利用化学物质诱导细胞融合的方法,常用的诱导剂包括聚乙二醇和聚乙烯醇。
这些化学物质可以破坏细胞膜,促进细胞融合。
化学诱导法操作简便,但对细胞的损伤较大,融合效率较低。
3. 病毒介导法。
病毒介导法是利用病毒作为载体,将两个细胞感染,使得两个
细胞的质膜融合。
这种方法融合效率高,但存在病毒感染的风险,
不适用于临床应用。
4. 融合蛋白介导法。
融合蛋白介导法是利用融合蛋白将两个细胞融合的方法,通过
融合蛋白的作用,促进细胞融合。
这种方法操作简单,融合效率高,适用于细胞杂交、基因工程等领域。
总结。
细胞融合是一种重要的生物学技术,可以实现细胞的杂交和重组,广泛应用于生物医学研究、生物工程和生物技术领域。
电脉冲法、化学诱导法、病毒介导法和融合蛋白介导法是常见的细胞融合
方法,它们各有优缺点,可以根据具体应用选择合适的方法进行细
胞融合实验。
希望本文介绍的内容对您有所帮助。
细胞融合实验报告
细胞融合实验报告细胞融合是一项重要的生物学实验,通过将两个或更多不同种类的细胞融合在一起,可以产生具有新特性和功能的细胞。
这项实验被广泛应用于生物技术领域,如基因工程和医药研究。
本篇文章将介绍细胞融合实验的原理、方法以及实验结果的分析。
1. 实验原理细胞融合实验的原理基于细胞膜的特性。
细胞膜是一个由脂质双层组成的结构,它具有选择性通透性,可以控制物质的进出。
当两个细胞膜相接触并施加足够的压力时,膜上的脂质双层可以融合在一起,形成一个新的融合细胞。
融合细胞中的细胞质和细胞核会混合在一起,进而导致基因和特性的交流和融合。
2. 实验步骤细胞融合实验通常包括以下几个步骤:(1) 细胞培养:融合实验需要选择要融合的细胞类型。
这些细胞可以来自同一物种,也可以来自不同物种。
首先,我们需要将这些细胞分别培养在适宜的培养基中,使它们保持健康和繁殖能力。
(2) 细胞收集:当培养细胞达到一定数量时,我们可以用细胞消化酶将其从培养器中收集出来。
这些细胞将会成为细胞融合实验的实验材料。
(3) 细胞融合:细胞融合可以通过化学物质或电脉冲等方式实现。
化学物质可以使细胞膜变得亲和,从而促进融合。
电脉冲则可以在短时间内破坏细胞膜,使融合发生。
在实验中,我们可以选择适合的方法进行细胞融合。
(4) 融合细胞培养:融合细胞在培养基中继续培养。
这个过程中,我们可以观察和记录细胞的生长和分化状况。
(5) 实验结果分析:通过观察和比较融合细胞与原始细胞的差异,我们可以得出实验结果和结论。
3. 实验结果与讨论在细胞融合实验中,我们可以观察到融合细胞和原始细胞在形态、功能和特性上是否有区别。
例如,当我们融合两种草莓品种的细胞时,发现融合细胞中既有母本细胞的特性,又有父本细胞的特性。
这表明细胞融合可以导致基因和特性的交流和融合,进而产生具有新特性的细胞。
细胞融合还可以应用于医药研究领域。
通过将人类细胞融合在小鼠胚胎细胞中,科学家们可以研究人类疾病的发生机制,寻找新的治疗方法。
发酵工程知到章节答案智慧树2023年信阳农林学院
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参考答案:菌体自溶期3.酶活性调节可通过改变代谢途径中一个或者几个关键酶的活性来调节代谢速度调节方式。
()参考答案:对4.协同反馈抑制指的是当某一终产物的合成需要两种前体时另一前体物的大量存在可能激活受终产物抑制的酶的活性。
()参考答案:错5.诱导酶是细胞为适应外来底物或其结构类似物而临时合成的一类酶。
()参考答案:对6.酶活性调节方式有()。
参考答案:前馈作用;同工酶调节;终产物抑制;补偿性激活7.反馈抑制有哪几种类型()。
参考答案:协同反馈抑制;累积反馈抑制;增效反馈抑制;顺序反馈抑制8.合成次级代谢产物的特征有()。
参考答案:次级代谢产物具有种特异性;次级代谢产物是菌体特定生长阶段的产物;次级代谢产物不少是结构相似的混合物9.次级代谢产物生物合成中的主要控制机制有()。
参考答案:反馈调节;酶合成的诱导调节;磷酸盐调节及其机制;菌体生长速率的调节10.微生物调节代谢的主要方式有酶合成的调节和酶活性的调节。
参考答案:对11.诱导作用的分子机制可用操纵子学说来解释。
细胞融合技术的应用与原理
细胞融合技术的应用与原理1. 介绍细胞融合技术细胞融合技术是一种将两个或多个细胞融合在一起形成一个新的细胞的技术。
通过融合不同种类的细胞,可以实现细胞互补或新的细胞功能的产生。
细胞融合技术在生物医学领域有着广泛的应用。
2. 细胞融合技术的原理细胞融合技术的原理是通过人为干预,使得两个或多个细胞融合在一起形成一个新的细胞。
这种融合通常涉及到细胞膜的融合,使得两个细胞的质膜融为一体。
而细胞融合的方式可以通过物理或化学方法实现。
2.1 物理融合法物理融合法是指利用物理手段促进细胞融合的方法。
常用的物理方法包括电融合、超声波融合、机械压力融合等。
这些物理方法可以通过破坏细胞膜及间质酶的作用,促进细胞融合的发生。
2.2 化学融合法化学融合法是指利用化学物质促进细胞融合的方法。
化学方法主要包括聚乙二醇融合、高铵盐融合等。
这些化学物质在一定的条件下可以改变细胞质膜的性质,使得细胞融合变得可能。
3. 细胞融合技术的应用细胞融合技术在生物医学领域有着广泛的应用,下面列举了几个常见的应用领域。
3.1 疾病研究细胞融合技术可以用于研究疾病的发病机制。
通过将正常细胞与病变细胞融合,可以模拟疾病的发展过程,并进一步研究疾病的关键因素和治疗方法。
3.2 细胞重编程细胞融合技术可以用于细胞重编程的研究。
通过将干细胞与其他类型的细胞融合,可以转化这些非干细胞为干细胞,并进一步应用于组织工程和再生医学领域。
3.3 抗肿瘤研究细胞融合技术可以用于抗肿瘤研究。
通过将癌细胞与免疫细胞融合,可以增强免疫细胞的抗肿瘤能力,并提高治疗效果。
3.4 物种转化细胞融合技术可以用于物种转化的研究。
通过将不同物种的细胞融合,可以创造出新的物种,探索生物进化和物种间的关系。
4. 细胞融合技术的前景与挑战细胞融合技术在生物医学领域具有广阔的前景,但同时也面临一些挑战。
4.1 生物伦理问题细胞融合技术涉及到对细胞生物学的深入理解和应用,同时也牵涉到生物伦理的问题。
简述生物技术涉及的五大工程及其研究内容
简述生物技术涉及的五大工程及其研究内容一、基因工程基因工程,又称为遗传工程,是利用分子生物学技术,对生物体的遗传物质进行操作和改造,以达到定向改变生物性状和性能的目的。
基因工程的研究内容包括基因克隆与表达、基因突变与功能研究、基因组编辑等。
基因工程在农业、医药、工业等领域有着广泛的应用,如转基因作物、基因治疗、生物制药等。
二、细胞工程细胞工程是指利用细胞生物学和分子生物学技术,对细胞进行培养、改造和繁殖,以获得具有特定性状的细胞或组织。
细胞工程的研究内容包括细胞培养与繁殖、细胞分化与发育、细胞融合与基因转移等。
细胞工程在农业、医学、环保等领域有广泛的应用,如组织工程、干细胞治疗、胚胎工程等。
三、酶工程酶工程是利用酶学和生物化学技术,对酶进行分离、纯化、改造和大规模生产,以获得具有特定催化性能的酶。
酶工程的研究内容包括酶的分离与纯化、酶的改造与定向进化、酶的生产与应用等。
酶工程在工业、医药、环保等领域有广泛的应用,如生物传感器、生物催化、环保治理等。
四、发酵工程发酵工程是指利用微生物的代谢特点和反应机制,通过大规模培养和控制发酵条件,生产出具有特定性能的代谢产物。
发酵工程的研究内容包括微生物的代谢调控、发酵过程优化、发酵产物分离纯化等。
发酵工程在食品、饮料、化工、医药等领域有广泛的应用,如酒精制造、抗生素生产等。
五、蛋白质工程蛋白质工程是指利用分子生物学技术,对蛋白质进行设计和改造,以达到改变蛋白质的性状和性能的目的。
蛋白质工程的研究内容包括蛋白质结构与功能分析、蛋白质设计与合成、蛋白质修饰与改造等。
蛋白质工程在医药、农业、工业等领域有广泛的应用,如抗体药物研发、酶制剂生产等。
总结:生物技术涉及的五大工程各有其独特的研究内容和应用领域,但它们之间也存在相互联系和交叉。
基因工程和细胞工程是其他三大工程的基础,酶工程和发酵工程则分别涉及到生物催化和大规模培养技术,而蛋白质工程则更侧重于蛋白质的设计和改造。
食品生物技术导论复习题
食品生物技术导论复习题考试题型:名词解释(5题15分)填空题(15分)选择题(20分)简答题(6题30分)论述题(2题20分)名词解释(15’)1、基因工程技术:在基因水平上,用分子生物学的技术手段来操纵、改变、重建细胞的基因组,从而使生物体的遗传性状按要求发生定向的变异,并能将这种结果传递给后代。
2、基因工程:是利用人工的方法把不同生物的遗传物质分离出来,在体外进行剪切、拼接、重组,形成基因重组体,然后再把重组体引入宿主细胞或个体中以得到高效表达,最终获得人们所需的基因产物。
3、细胞工程:就是在细胞水平研究开发、利用各类细胞的工程。
是人们利用现代分子学和现代细胞分子学的研究成果,根据人们的需要设计改变细胞的遗传基础,通过细胞培养技术、细胞融合技术等,大量培养细胞乃至完整个体的技术。
4、基础培养基:是含有一般微生物生长所需的基本营养物质的培养基。
5、加富培养基:(营养培养基)在基础培养基中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培养基,这些特殊营养物质包括包括血液、血清等。
6、鉴别培养基:在培养基中加入某种特殊化学物质,某种微生物在培养基中生长后能产生某种代谢产物,而这种代谢产物可以与培养基中的特殊化学物质发生特定的化学反应,产生明显的特征变化,根据这种特征变化,可将该种微生物与其他微生物区分开来。
7、选择培养基:是用来将某中或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。
8、细胞全能性:一个微生物细胞就是一个生命,而分化的植物细胞在合适的条件下具有潜在的发育成完整植株或个体的能力。
固体培养基:在液体培养基中加入一定量凝固剂,使其成为固体状态即为固体培养基。
9、固定化酶:酶分子通过吸附、交联、包埋及共价键结合等方法束缚于某种特定支持物上而发挥酶的作用。
10、蛋白质工程:是指通过生物技术对蛋白质的分子结构或者对编码蛋白质的基因进行改造,以便获得更适合人类需要的蛋白质产品的技术。
11、发酵工程:就是利用微生物的特定性状和功能,通过现代化的工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系。
浅谈细胞融合及相关问题
浅谈细胞融合及相关问题摘要细胞工程是四大生物工程之一,细胞融合技术作为细胞工程的一项核心基础技术已在农业、医药、环保等领域取得了开创性的研究成果,而且应用领域不断扩大。
本文综述了关于细胞融合的基本理论并重点综述了细胞融合的基本方法及最新进展。
关键字:细胞融合生物技术方法综述绪论细胞融合(cell fusion)是在自发或人工诱导下,两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞。
基本过程包括细胞融合形成异核、异核体通过细胞有丝分裂进行核融合、最终形成单核的杂种细胞。
细胞融合可作为一种实验方法被广泛适用于单克隆抗体的制备,膜蛋白的研究。
自然界存在着自发的细胞融合现象,1838年马勒报道到脊椎动物肿瘤细胞中观察到多核现象。
1875年,朗格观察到脊椎动物(蛙类)的血液中细胞发生合并现象。
有性繁殖时发生的精卵结合是正常的细胞融合,即由两个配子融合形成一个新的的二倍体。
在自然条件下或用人工方法(生物的、物理的、化学的)使两个或两个以上的细胞合并形成一个细胞的过程。
人工诱导的细胞融合,在六十年代作为一门新兴技术而发展起来。
由于它不仅能产生同种细胞融合,也能产生种间细胞的融合,因此细胞融合技术目前被广泛应用于细胞生物学和医学研究的各个领域。
所以从理论上说任何细胞,都有可能通过体细胞杂交而成为新的生物资源。
这对于种质资源的开发和利用具有深远的意义。
1.细胞融合的发展简史20世纪30年代,科学家们相继在肺结核,天花,水痘,麻疹等疾病患者的病理组织中观察到多核细胞。
20世纪70年代,科学家们在蛙的血细胞中也看到了多核细胞的现象,但是当时科学发展水平的限制,没有给予足够重视。
1962年,日本科学家发现日本血凝型病毒能引起艾氏腹水瘤细胞融合的现象。
1965年,英国科学家进一步证实了灭活的病毒在适当的条件下也可以诱发动物细胞融合。
后来科学家又成功诱导了不同种动物的体细胞融合,并且能将杂种细胞培养成活。
细胞融合技术不断改进,现在已广泛应用于细胞学,遗传学,免疫学,病毒学等多种学科的研究工作中。
细胞工程名词解释
细胞工程名词解释细胞工程是一种综合学科,它将生物学、化学、工程学等多学科知识和技术融合在一起,以细胞为基本单元,从分子层面对细胞进行调控和工程设计,并利用这些技术进行制药、生物制品、生物制造和环境保护等多个领域。
下面是细胞工程中常见的几个名词,我们将对这些名词进行详细的解释。
1. 基因重组技术(Genetic recombination)基因重组技术是指人工切割不同来源基因的核酸分子并重新组合成新的DNA分子,通过引导这些DNA分子在宿主细胞中重组、复制,从而改变,甚至增强了原来细胞的特性、性状或者产生了新的性状。
基因重组技术被广泛应用于生产医药和治疗疾病。
2. 细胞培养技术(Cell culture)细胞培养技术是指将动植物细胞在人工负荷下进行生长、繁殖和分化的技术。
细胞培养技术可以提供大量的同质细胞种群,同时也可制备重组蛋白质和克隆动物。
3. 基因编辑技术(Gene editing)基因编辑技术是指通过人工介入细胞DNA序列并按照设计改变其当前特性、性状或产生全新的特性和性状。
该技术可以用于研究基因功能和细胞发育,并被广泛地用于治疗遗传病和作物遗传改良领域。
4. 基因表达技术(Gene expression)基因表达技术是指控制外源基因在细胞内的表达和调控,以改变细胞的功能、表型和生理变化的技术。
这种技术在制药和生物制品制造等方面具有很大的应用前景。
5. 细胞融合技术(Cell fusion)细胞融合技术是指将不同来源或相同来源的细胞融合时的技术,从而将它们的质量、功能和性状进行组合和重组。
这种技术在神经细胞和肌肉组织的研究中有着广泛的应用。
6. 基因疗法(Gene therapy)基因疗法是指将外源基因引入到人的细胞中,以治疗遗传性疾病或慢性疾病。
这种治疗方法可以用来替代或修复损坏的基因或减少细胞的恶性变化。
细胞工程是这个时代的重要领域,它已经在许多方面改变了我们的生活和健康。
这些重要的细胞工程名词是我们了解细胞工程的非常关键的一部分,我们希望这些解释可以帮助更多的人更好地理解这个领域的技术和应用。
生物技术定义及研究内容
生物技术定义及研究内容生物技术是指利用生命科学基础理论、原理与技术手段,通过对生物体、生物质及其体内成分的管理、研究、开发和应用而形成的一种交叉学科。
生物技术是现代生命科学与工程技术的融合产物,其研究内容涵盖了生物体、生物控制、生物经济、生物制造等多个方面。
主要包括以下几个研究内容:一、基因工程技术:基因工程技术是生物技术研究的核心内容之一。
通过插入、删除或修改生物体基因组中的特定基因,使生物体具备特定的遗传特征,具有广泛的应用前景。
基因工程技术已经被应用于农业、医药、工业等领域,例如转基因作物的培育、基因治疗等。
二、细胞工程技术:细胞工程技术是通过对细胞的生长、分化、增殖、分裂等生物学行为的研究,控制和调控细胞的结构和功能。
细胞工程技术已经应用于组织工程、干细胞研究、再生医学等领域,为解决生物医学问题提供了新的思路和方法。
三、蛋白质工程技术:蛋白质工程技术是研究和开发蛋白质的结构、功能及其相互作用等方面的技术手段。
通过合成、改造和修饰蛋白质分子,可以使其具备特定的功能和应用价值。
蛋白质工程技术已在医药、食品、能源等领域得到广泛应用,如抗体药物的开发、酶的改良等。
四、生物传感技术:生物传感技术是通过对生物体内外信息的感知、传递和处理,实现对生物过程的监测和控制的技术手段。
生物传感技术已被广泛应用于环境监测、医学诊断、食品安全等领域,例如生物传感器的开发、基因芯片的应用等。
五、生物能源技术:生物能源技术是利用生物质作为原料,通过生物转化和相关工程技术,生产可再生的能源。
生物能源技术包括生物柴油、生物乙醇、生物气体等多个方面,已成为解决能源需求和环境问题的重要途径。
在以上研究内容的基础上,生物技术还涉及到生物信息学、生物材料学、生物药学等多个学科的交叉与应用。
同时,生物技术的发展也引发了一系列的伦理、法律、安全等问题,需要与社会、政策、环境等多个领域的专业人士密切合作,以推动生物技术的安全、可持续发展。
细胞融合技术
细胞融合技术及其研究进展摘要:细胞工程是四大生物工程之一,细胞融合是生物工程研究的重要内容和核心基础技术,该技术已在农业、医药、环保等领域取得了开创性的研究成果,而且应用领域不断扩大。
细胞融合技术的不断改进一方面表现在融合剂上,另一方面体现在新方法上,再者体现在融合对象的不断扩展上。
现在新的细胞融合方法正在尝试将各种物理、化学手段综合应用,使细胞融合的方法和手段向操作更为简便,便于量化研究,同时又能使融合率得到不断提高的方向发展。
本文主要介绍细胞融合技术的发展史及其新的研究进展,并对它们的优缺点进行简要的评述。
关键词:细胞工程细胞融合技术研究进展细胞融合技术是近20多年来迅速发展起来的一项新兴细胞工程技术。
细胞融合利用现代科学技术,把不同种生物的单个细胞融合成一个细胞。
这个融合后的细胞可以培养成为新的物种、品系或成为新的细胞工程产品。
这项技术不仅为核质相互关系、基因调控、遗传互补、肿瘤发生、基因定位、衰老控制等理念领域的研究提供了有力的手段。
而且在遗传学、动植物远缘杂交育种、发生生物学、免疫医学以及医药、食品、农业等方面都有广泛的应用价值。
特别是在单克隆抗体的制备、哺乳动物的克隆以及抗癌疫苗的研发等技术中细胞融合技术已成为关键技术。
随着细胞融合技术研究的不断深入,其发展前景及其产生的影响将日益显著。
1细胞融合及其意义1.1细胞融合的概念所谓细胞融合就是指在外力 (诱导剂或促融剂 )作用下,两个或两个以上的异源 (种、属间 ) 细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象称为细胞融合或细胞杂交。
如取材为体细胞则称体细胞杂交[ 1 ]。
体细胞融合后可形成四倍体或多倍体细胞。
由此形成的杂交细胞,具有新的遗传或生物学特性。
1.2细胞融合的意义细胞能不受种属的局限可实现种间生物体细胞的融合,使远缘杂交成为可能,因而是改造细胞遗传物质的有力手段。
它的意义在于:一方面它打破了仅仅依赖有性杂交重组基因创造新种的界限,扩大了遗传物质的重组范围。
细胞融合方法
细胞融合方法细胞融合方法是一种将两个或多个细胞融合在一起的科学技术。
这项技术广泛应用于生物医学研究和生物技术领域,包括细胞研究、干细胞研究、胚胎发育以及生物制药等。
细胞融合方法通过将细胞膜和细胞质融合在一起,实现细胞间的基因、蛋白质和其他细胞组分的交换。
这种方法不仅可以研究细胞的功能和相互作用,还可以创建具有特定特征和功能的细胞。
1. 介绍细胞融合方法的背景和意义细胞融合方法的发展源于人们对于细胞间相互作用的好奇和对于创造具有特定特征细胞的需求。
通过将来自不同细胞的基因和蛋白质相互组合,研究人员可以探究细胞的功能、发育机制以及潜在的疾病治疗方法。
细胞融合方法也为生物制药领域带来了新的机会,可以用于生产具有特定功能的蛋白质或抗体。
2. 细胞融合方法的基本原理和技术细胞融合方法主要包括物理法、化学法和基因工程法。
物理法通过使用电脉冲、超声波或激光等物理手段,破坏细胞膜的完整性,使细胞融合。
化学法则是通过特定的化学药物破坏细胞膜,使细胞质混合。
基因工程法则是通过基因工程技术将目标基因导入到一种带有融合能力的细胞中,从而实现细胞融合。
3. 细胞融合方法在生物医学研究中的应用细胞融合方法在生物医学研究中有广泛的应用,特别是在细胞功能和相互作用的研究中。
通过融合不同类型的细胞,研究人员可以分析它们在发育、分化和疾病进程中的相互作用。
细胞融合也可用于修复损伤组织和生成新的组织工程。
4. 细胞融合方法在干细胞研究中的应用干细胞是一种具有自我更新和多向分化潜能的细胞。
通过细胞融合方法,研究人员可以将干细胞与其他类型的细胞融合,形成单个细胞具有多种分化潜能的合成细胞。
这种方法可以有效地增加干细胞的分化效率,并为再生医学和组织工程提供新的可能性。
5. 细胞融合方法在生物制药中的应用细胞融合方法在生物制药领域也有重要的应用。
通过将人类细胞与其他物种的细胞融合,可以生产具有特定功能的蛋白质或抗体。
这项技术被广泛应用于生物药物的生产和治疗疾病。
细胞融合技术及其研究进展
细胞融合技术及其研究进展摘要:自1958年Okada首次表明紫外灭活的仙台病毒可以诱导体外培养细胞融合形成多核体以来,细胞融合技术作为细胞工程的一项核心基础技术,已在医药、环保、免疫学、医药、食品以及农业等领域的基础研究和应用开发。
本文综述了细胞融合技术中的常用方法:仙台病毒(HVJ)诱导法、聚乙二醇(PEG)化学诱导法、电融合诱导法及激光诱导法的基本原理和研究进展。
关键词:细胞;细胞融合;细胞工程1 引言在细胞融合是 20 世纪发展起来的一种细胞工程技术,可以在一定的条件的诱导下使两个或多个细胞(原生质体) 相互接触,进而发生膜融合、胞质融合和核融合,从而形成杂种细胞。
细胞融合所形成的新细胞( 杂合细胞) 得到了来自两个父本细胞的遗传物质,因而具有新的遗传学或生物学特性[1]。
细胞融合逐渐成为细胞工程的一项核心技术,它不仅为核质相互关系、基因调控、遗传互补、肿瘤发生、基因定位、衰老控制等领域的研究提供了有力手段,而且在遗传学、动植物远缘杂交育种、发育生物学、免疫学、医药、食品以及农业等领域具有广泛应用价值[2]。
它已成为杂交育种、单克隆抗体制备、动物克隆以及抗癌疫苗研发等现代生物医学研究中的一项关键技术。
随着研究的不断深入,细胞融合技术的应用领域越来越广,产生的影响也日益显著,本文就其现有的研究情况进行讨论。
2 细胞融合技术2.1仙台病毒(HVJ)诱导法2.1.1仙台病毒诱导法原理1962年日本的冈田善雄偶然发现了由仙台病毒引起的细胞融合成多核细胞的现象[2]。
由于仙台病毒诱导细胞融合法较简便,特别是许多种类的细胞对其敏感,所以常选用仙台病毒作为细胞融合的诱导剂。
仙台病毒属于RNA病毒,其质膜表面存在两种糖蛋白,一种是HANA 蛋白,它具有凝集红细胞能力和神经氨酸普酶活性。
一种是F蛋白,它具有质膜融合能力(质膜和细胞膜融合的能力)、细胞融合能力和溶血能力。
仙台病毒诱导细胞融合的能力与共质膜表而两种糖蛋白有关:(1)HANA蛋白能使病毒吸附在细胞膜表面,具有凝集素的作用。
《动物细胞融合技术及其应用》 说课稿
《动物细胞融合技术及其应用》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是《动物细胞融合技术及其应用》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析本节课选自人教版高中生物选修 3《现代生物科技专题》。
细胞融合技术是细胞工程的重要内容之一,动物细胞融合技术是在植物体细胞杂交技术的基础上发展起来的,是细胞工程中一项重要的技术手段。
通过对动物细胞融合技术的学习,学生能够进一步理解细胞工程的基本原理和方法,为后续学习单克隆抗体的制备等内容奠定基础。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了细胞的结构和功能、细胞的有丝分裂等相关知识,对于细胞的基本概念和生理过程有了一定的了解。
同时,在学习植物体细胞杂交技术时,也对细胞融合的概念有了初步的认识。
但是,对于动物细胞融合的具体过程、原理和应用,学生可能还比较陌生。
因此,在教学过程中,需要通过直观的图片、动画等方式,帮助学生理解抽象的知识,激发学生的学习兴趣。
三、教学目标1、知识目标(1)简述动物细胞融合的概念和原理。
(2)说出动物细胞融合的诱导方法。
(3)举例说明动物细胞融合技术的应用。
2、能力目标(1)通过观看动物细胞融合的动画和示意图,培养学生的观察能力和空间想象能力。
(2)通过小组讨论动物细胞融合技术的应用,培养学生的合作探究能力和语言表达能力。
3、情感态度与价值观目标(1)认同细胞工程技术是不断发展和创新的,关注细胞工程研究的新进展。
(2)体会细胞工程技术在生产生活中的应用价值,培养学生的社会责任感。
四、教学重难点1、教学重点(1)动物细胞融合的概念、原理和诱导方法。
(2)动物细胞融合技术的应用。
2、教学难点(1)动物细胞融合的过程。
(2)动物细胞融合技术在单克隆抗体制备中的应用。
五、教学方法1、讲授法通过讲解,让学生了解动物细胞融合的基本概念、原理和诱导方法。
2、直观演示法利用图片、动画等直观手段,展示动物细胞融合的过程,帮助学生理解抽象的知识。
细胞融合基本原理的应用
细胞融合基本原理的应用什么是细胞融合?细胞融合是指两个或多个细胞的融合,形成一个新的细胞。
在自然界中,细胞融合常发生在生殖细胞的结合过程中,形成受精卵。
然而,在科学研究和医学领域中,细胞融合一直是一个重要的研究领域。
细胞融合可以实现不同类型细胞的相互融合,从而产生新的细胞,扩展细胞的功能和应用范围。
细胞融合的基本原理细胞融合的基本原理是通过将两个或多个细胞膜融合,使其融合为一个新的细胞。
在融合过程中,细胞质和细胞膜相互融合,形成一个新的细胞。
这种融合过程可以通过人工干预或自然发生。
细胞融合的实现需要满足一定的条件,包括细胞膜的可融合性、细胞质的相容性和细胞融合激活因子的存在。
当细胞膜上的特定融合蛋白与其他细胞膜上的相应融合蛋白结合时,细胞融合就可以发生。
细胞质的相容性是细胞融合的另一个关键因素,如果两个细胞质的成分和环境不兼容,融合就很难实现。
此外,细胞融合还需要适当的细胞融合激活因子,如低温、电脉冲或特定化学物质等。
细胞融合的应用细胞融合技术被广泛应用于生物研究和医学领域。
以下列举了一些细胞融合技术的应用:1.杂交瘤技术:杂交瘤是通过将两种不同细胞融合而产生的细胞。
这种技术被广泛应用于研究抗体的生成和肿瘤细胞的研究。
通过融合抗体产生细胞和肿瘤细胞,可以得到合成的抗体和用于药物研发的细胞系。
2.细胞治疗:细胞融合技术在细胞治疗中也有重要的应用。
通过将患者自身的细胞与外源细胞进行融合,可以改善患者的免疫功能,并用于治疗一些遗传性疾病和癌症等。
3.细胞再生医学:细胞融合技术在细胞再生医学领域也发挥着重要作用。
通过将干细胞与非干细胞进行融合,可以产生多能干细胞,从而扩大干细胞的应用范围。
4.抗体生成:细胞融合技术在抗体生成领域也有广泛应用。
通过将抗体产生细胞与癌细胞进行融合,可以产生大量的特异性抗体,用于疾病的诊断和治疗。
5.基因工程:细胞融合技术还可以用于基因工程领域。
通过将携带特定基因的细胞与其他细胞进行融合,可以实现基因的转移和修饰,用于研究基因功能和生物工程的应用。
动物细胞融合的方法
动物细胞融合的方法动物细胞融合是一种重要的生物学技术,它可以用于基因工程、生物医学研究、动物繁殖等领域。
在动物细胞融合的过程中,需要采用一定的方法和技术来实现细胞的融合。
下面将介绍几种常见的动物细胞融合方法。
首先,电脉冲法是一种常用的动物细胞融合方法。
这种方法利用瞬时的高压电脉冲,使细胞膜发生短暂的通透性增加,从而促使细胞融合。
在实验室中,可以利用专门的电脉冲仪器对细胞进行脉冲处理,从而实现细胞融合。
电脉冲法融合的细胞可以用于体细胞核移植、基因转染等研究领域。
其次,化学融合法也是一种常见的动物细胞融合方法。
这种方法利用化学物质(如聚乙二醇)破坏细胞膜,使细胞融合成为可能。
化学融合法相对于电脉冲法来说,操作简单,成本低廉,因此在实验室中得到广泛应用。
化学融合法融合的细胞可以用于细胞杂交、细胞克隆等研究领域。
另外,病毒介导的融合方法也是一种常用的动物细胞融合技术。
这种方法利用病毒载体将目标细胞中的融合蛋白基因导入到另一种细胞中,从而实现细胞融合。
病毒介导的融合方法可以用于基因治疗、病毒载体构建等研究领域。
最后,微操作融合法是一种微操作技术,通过显微镜下的精细操作,将两个细胞融合在一起。
这种方法操作复杂,需要操作者具有较高的微操作技能,但可以实现单个细胞的融合,适用于一些特定的细胞融合实验。
总的来说,动物细胞融合的方法有多种多样,每种方法都有其特点和适用范围。
在实际应用中,可以根据具体的研究目的和条件选择合适的融合方法,从而实现细胞融合的目的。
希望本文介绍的动物细胞融合方法对您有所帮助。
细胞融合的方法
细胞融合的方法
细胞融合是一种重要的生物学技术,它可以用于研究细胞的功能、生长和发育过程,也可以用于生物医学研究和生物工程领域。
细胞融合的方法有多种,包括化学融合、电脉冲融合和病毒介导融合等。
下面将对这些方法进行详细介绍。
首先,化学融合是一种常用的细胞融合方法。
它通过化学物质的作用,使两个细胞融合在一起。
常用的化学融合剂包括聚乙二醇(PEG)和聚乙烯亚胺(PEI)。
这些化学融合剂可以破坏细胞膜,促进细胞之间的融合。
化学融合的优点是操作简单,适用于各种类型的细胞,但缺点是融合效率较低,且对细胞有一定的毒性。
其次,电脉冲融合是利用电场的作用使细胞膜发生短暂的通透性,从而促进细胞融合。
这种方法通常用于动物细胞或植物细胞的融合。
电脉冲融合的优点是融合效率高,且对细胞的毒性较小,但缺点是需要专门的设备和技术支持,操作较为复杂。
另外,病毒介导融合是利用病毒作为载体,将目标细胞中所需的基因或蛋白质导入另一种细胞中,从而实现细胞融合。
这种方法适用于基因治疗和细胞修复等领域。
病毒介导融合的优点是能够实
现特定基因或蛋白质的导入,但缺点是存在一定的安全风险,且操作复杂。
综上所述,不同的细胞融合方法各有优缺点,选择合适的方法取决于具体的研究目的和实验条件。
在进行细胞融合实验时,需要严格控制实验条件,确保融合效率和细胞存活率。
希望本文介绍的细胞融合方法对您有所帮助,谢谢阅读!。
细胞融合技术研究进展
细胞融合技术研究进展随着生物科技的发展,细胞融合技术已成为重要的研究手段之一。
细胞融合技术是指将两个或多个不同来源的细胞融合成为一个细胞而形成的一种技术。
这种技术可以改变细胞表达的基因、蛋白质和代谢物质等特征,从而产生新的生物功能。
细胞融合技术目前已广泛应用于生物医学、农业、食品工业等多个领域。
本文将从细胞融合技术的基本原理、研究进展和应用前景三个方面进行阐述。
一、细胞融合技术的基本原理1.1 细胞融合机制细胞融合是指两个或多个细胞膜在一定条件下融合成为一个细胞的现象,融合的机制与人体生殖细胞和免疫细胞有关。
其中,生殖细胞是通过卵子与精子的融合而产生的新生命,免疫细胞则是为了对抗病原体而融合形成多核细胞,起到放大杀伤作用。
1.2 细胞融合技术的操作步骤细胞融合技术通常是通过两种或多种不同来源的细胞融合来产生新的细胞,按照操作方式的不同,可分为自然融合和人工融合两种方式。
自然融合:几乎所有人类细胞都可以形成细胞融合状态,如卵子和精子的结合。
人工融合:通常需要特殊条件,比如高浓度聚乙二醇、电脉冲等。
细胞融合技术常用于以下几个方面:构建免疫融合瘤细胞、制备单克隆抗体、制备基因工程生物等。
2.1 核移植技术核移植技术是指将一个细胞的细胞核移植到另一个细胞的胞浆中,以此产生新的生物体。
这种技术被称为克隆技术的基础。
2.2 基因重组基因重组是指将两种不同的基因或同一基因的不同部分重新组合形成一个新的基因。
借助细胞融合技术可以使共同表达基因的细胞融合,从而实现新的基因重组。
2.3 细胞融合生物的生成细胞融合技术可以产生许多特殊的细胞,如免疫融合瘤、核仁瘤、杂交瘤等细胞。
这些细胞除了具备父母双亲的某些特征外,还拥有一些新的遗传特征,可以应用于生物医学等领域。
3.1 微生物发酵工程利用细胞融合技术可以构建新的高效发酵菌株,改良微生物代谢途径,增加产物产量、提高发酵效率等,实现绿色、可持续的生产方式。
3.2 细胞治疗细胞融合技术可用于干细胞和分化细胞的融合,产生细胞重构或细胞异核瘤等特殊细胞,促进体内细胞再生,缓解或治疗某些疾病。
细胞融合实验报告讨论
一、实验目的本实验旨在通过细胞融合技术,探讨细胞融合的基本原理、方法及其应用。
通过实验,观察细胞融合过程中细胞的行为与变化,了解不同细胞类型融合的差异,以及细胞融合在生物技术领域的应用前景。
二、实验原理细胞融合是指两个或多个细胞通过质膜融合形成单个双核或多核细胞的现象。
细胞融合技术在生物技术、医学、生物工程等领域具有广泛的应用前景。
本实验采用聚乙二醇(PEG)作为细胞融合的诱导剂,通过改变细胞膜的通透性,使细胞发生融合。
三、实验材料与方法1. 实验材料(1)细胞:小鼠胚胎成纤维细胞、鸡红细胞、人骨髓间充质干细胞等。
(2)试剂:聚乙二醇(PEG)、Hanks液、生理盐水、双蒸水等。
(3)器材:显微镜、离心机、水浴箱、离心管、滴管、载玻片、盖玻片等。
2. 实验方法(1)细胞培养:将小鼠胚胎成纤维细胞、鸡红细胞、人骨髓间充质干细胞等细胞分别培养于DMEM培养基中,置于37℃、5%CO2培养箱中。
(2)细胞融合:将细胞以1×10^6个/mL的浓度接种于培养皿中,待细胞生长至约70%融合时,加入一定浓度的PEG溶液,使细胞发生融合。
(3)观察与检测:通过显微镜观察细胞融合情况,采用流式细胞仪检测融合细胞的DNA含量,分析细胞融合的效果。
四、实验结果1. 显微镜观察在显微镜下,观察到细胞融合现象明显,部分细胞出现双核或多核现象。
2. 流式细胞仪检测流式细胞仪检测结果显示,融合细胞的DNA含量与正常细胞相似,说明细胞融合成功。
五、讨论1. 细胞融合的基本原理细胞融合是细胞生物学领域的一个重要研究方向。
细胞融合的基本原理是:通过改变细胞膜的通透性,使细胞发生质膜融合,进而实现细胞内容物的相互交换。
本实验采用PEG作为细胞融合的诱导剂,其作用机理是改变细胞膜的通透性,使细胞内物质外泄,进而促进细胞融合。
2. 不同细胞类型融合的差异本实验观察到小鼠胚胎成纤维细胞、鸡红细胞、人骨髓间充质干细胞等细胞均能发生融合。
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细胞融合是生物工程研究的重要内容和基本技术,作为细胞工程的核心基础技术之一,已在很多领域取得了开创性的研究成果,而且应用领域不断扩大。
本文综合论述了细胞融合技术中的常用方法及其最新的研究进展。
关键词:细胞融合技术一、细胞融合概述所谓细胞融合就是指在外力(诱导剂或促融剂)作用下,两个或两个以上的异源(种、属间)细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象称为细胞融合(cell fusion)或细胞杂交(cell hybridization)。
如取材为体细胞则称体细胞杂交(somatic hybridization)。
体细胞融合后可形成四倍体或多倍体细胞,由此形成的杂交细胞,其特性会有很大的变化。
细胞能不受种属的局限可实现种间生物体细胞的融合,使远缘杂交成为可能,因而是改造细胞遗传物质的有力手段。
它的意义在于从此打破了仅仅依赖有性杂交重组基因创造新种的界限,扩大了遗传物质的重组范围细胞融合技术避免了分离、提纯、剪切、拼接等基因操作,在技术和仪器设备上的要求不像基因工程那样复杂,投资少,有利于广泛开展研究和推广,有着重大的实践意义,正得到科学界的日益重视。
二、细胞融合技术的常用方法(一)细胞融合仙台病毒(HVJ)诱导法1962年日本冈田善雄(Okada)偶然发现一种叫日本血凝性病毒HVJ,或称仙台病毒(Sendai virus)能引起艾氏腹水瘤细胞融合成多核细胞的现象。
冈田善雄的研究为人工诱导体细胞杂交奠定了方法学基础。
细胞融合现象公布后引起细胞学界的高度重视。
1965年英国的Harris 和Watkins在利用灭活病毒诱导细胞融合上作了大量的工作, 并进一步将这种灭活病毒作为一种普遍的方法来诱导不同种动物细胞,他们在实验室中成功进行了人类细胞、动物细胞、鸟类和蛙类细胞之间的融合, 并且可得到存活的杂合细胞。
他们的研究工作证明了在病毒法诱导细胞融合中, 其有效促融因子在于细胞的膜, 病毒膜片( 甚至在病毒灭活或被超声打碎后) 能使细胞间产生凝聚和融合,因此可以用紫外线灭活的此类病毒诱导细胞融合。
(二)细胞融合PEG(聚乙二醇)诱导法1974年华裔加籍科学家高国楠(Kao)发现聚乙二醇( PEG:polyethyleneglycol) 能促使植物原生质体融合, 当加入一定分子量的PEG时,融合效率较病毒诱导法可提高1000倍以上,Kao经过研究发现PEG在融合过程中起着稳定和诱导凝集作用。
后来人们又发现还有许多其他的化学剂可使细胞凝集并融合, 如磷酸盐、高级脂肪酸衍生物、脂质体等,不过这其中以聚乙二醇的效果较好。
且由于病毒诱导细胞融合存在诸多缺点,所以1975年以后,利用PEG诱导细胞融合逐渐发展成为一种规范的重要化学融合方法,并代替了Sendai virus在细胞融合中的地位,它将病毒法诱导的细胞融合率从1/105提高到1/103。
(三)细胞融合电场诱导法细胞电融合(cell electrofusion)是20世纪80年代发展起来的一门新兴的细胞工程和生物物理技术。
自电穿孔及电融合技术发明创造以来的20年里, 电穿孔和电融合已成为一门成熟的学科。
有关细胞电融合现象为科学家Zimmermann 在1978年所发现,并采用电脉冲方法成功地诱导了细胞融合,开创了细胞融合技术的新局面。
(四)细胞融合激光诱导法1984年,Schierenberg首次报道利用微束激光成功地进行了细胞融合实验,为细胞融合找到了另一种有效的方法。
1987年,联邦德国海德堡理化研究所使用准分子激光器泵浦的染料激光器诱导哺乳动物细胞融合和植物原生质体融合。
细胞之间相互接触是实现细胞融合的前提,除了采用病毒、化学剂或电的方法使细胞接触, 还可以利用激光的光镊建立两细胞间接触。
简单地说,光镊(optical tweezers)所形成的光学势阱, 会把细胞拉向光束中心,钳住细胞,从而实现了对生物粒子的远距离、非接触式捕获。
三、细胞融合技术的最新进展(一)基于微流控芯片的细胞融合技术利用基于芯片技术的微流控系统不仅可以实现对细胞甚至单个细胞的操控,比如转移、定位、变形等,也可以同时输送、合并、分离和分选大量细胞,细胞融合在芯片上可以通过并行或快速排队的方式实现,此外由于在微通道内的腔体容积很小,所以会大幅减少细胞融合中所需的细胞数量,同时细胞融合率和杂合细胞的成活率会大大提高。
(二)高通量细胞融合芯片高通量细胞融合芯片利用微电极阵列在微米范围内产生的高强度、高梯度辐射电场,使得细胞在特殊辐射电场的作用下产生介电质电泳力,精确处理和刺激预定的目标细胞,从而使目标细胞按照预先设计的方向(可以是任何预先设计好的方向)以预定的速度(可以是不同种的细胞以不同的速度定向)移动,从而按照设计要求准确地、大批量地得到目标细胞配型,集成微电极阵列的微流控系统,可以方便灵活地实现对细胞的操作、隔离和转移,由于在微通道内微电极间距可以做得很小,因此获得同样强度的辐射电场强度只需施加较低电压的交变电场和脉冲即可,不用加载昂贵的高电压发生装置。
(三)空间细胞融合技术由于地球引力的存在,有液泡的原生质体与无液泡的原生质体的密度差加大,异源细胞间的融合得率十分有限,在利用动物细胞融合生产单克隆抗体过程中,由于无法排除地球引力的影响,要提高淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合得率相当困难,人们在空间材料科学的启发下,试图利用空间微重力条件改进细胞融合技术大量的飞行实验结果表明,在微重力条件下酵母细胞的融合得率有很大的增加,融合得率增加主要是由于降低了重力沉降影响,而杂种细胞的活力增加可能是由细胞排列时间缩短引起的,在取得这些成功实验的基础上,进一步研究融合后的细胞在空间培养的可能性已经具备.(四)离子束细胞融合技术雷电、辐射等自然过程中产生的低能离子可作用于生物体,中国科学院等离子体物理研究所的余增亮等人发现并证实了离子注入生物效应和粒子沉积生物效应的存在,建立了质量、能量、电荷三因子作用机制体系% 在离子束与生物体相互作用中,粒子的植入、动量的传递和电荷交换可导致细胞表面被刻蚀,引起细胞膜透性和跨膜电场的改变,据此原理,发展了离子束诱导细胞融合技术,此项研究一旦成功,将改变传统的一对一细胞融合的弊端,减少供体细胞导入的染色体范围,使融合更具目的性,大大减少筛选的工作量,将是细胞融合研究的一大进步。
参考文献:细胞融合(cell fusion)在自发或人工诱导下,两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞。
基本过程包括细胞融合形成异核体(heterokaryon)、异核体通过细胞有丝分裂进行核融合、最终形成单核的杂种细胞。
有性繁殖时发生的精卵结合是正常的细胞融合,即由两个配子融合形成一个新的的二倍体。
自发的动物细胞融合机率很低,1962年Okada和Tadokoro发现灭活的仙台病毒有促进细胞融合的作用。
这是由于病毒的磷脂外衣与动物细胞的膜十分相似的缘故。
病毒外壳上的某些糖蛋白可能还有促进细胞融合的功能。
此外,用聚乙二醇 (polyethylene glycol,PEG)作为细胞融合剂,它可引起邻近的细胞膜的粘合,继而使细胞融合成为一个细胞。
细胞融合(Cell fusion),即在自然条件下或用人工方法(生物的、物理的、化学的)使两个或两个以上的细胞合并形成一个细胞的过程。
人工诱导的细胞融合,在六十年代作为一门新兴技术而发展起来。
由于它不仅能产生同种细胞融合,也能产生种间细胞的融合,因此细胞融合技术目前被广泛应用于细胞生物学和医学研究的各个领域。
细胞融合的诱导物种类很多.常用的主要有生物法用灭活的仙台病毒(Sendai virus),化学法如用聚乙二醇(Polyethyleneglycol,PEG)和物理法如电脉冲。
目前应用最广泛的是聚乙二醇,因为它易得、简便,且融合效果稳定。
PEG的促融机制尚不完全清楚,它可能引起细胞膜中磷脂的酰键及极性基团发生结构重排。
动植物细胞融合方法不同,生物法利用来活仙台病毒是动物细胞融合所特有的。
自发条件下或人工诱导下, 两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞。
基本过程包括细胞融合导致异核体(heterokaryon)的形成, 异核体通过细胞有丝分裂导致核的融合, 形成单核的杂种细胞。
有性生殖时发生正常的细胞融合, 即由两个配子融合成一个合子。
人、鼠细胞融合实验分三步进行∶首先用荧光染料标记抗体∶将小鼠的抗体与发绿色荧光的荧光素 (fluorescin)结合, 人的抗体与发红色荧光的罗丹明(rhodamine)结合;第二步是将小鼠细胞和人细胞在灭活的仙台病毒的诱导下进行融合;最后一步将标记的抗体加入到融合的人、鼠细胞中,让这些标记抗体同融合细胞膜上相应的抗原结合。
开始,融合的细胞一半是红色, 一半是绿色。
在37℃下40分钟后, 两种颜色的荧光在融合的杂种细胞表面呈均匀分布,这说明抗原蛋白在膜平面内经扩散运动而重新分布。
这种过程不需要ATP。
如果将对照实验的融合细胞置于低温(1℃)下培育, 则抗原蛋白基本停止运动。
这一实验结果令人信服地证明了膜整合蛋白的侧向扩散运动。
通过培养和诱导,两个或多个细胞合并成一个双核或多核细胞的过程称为细胞融合(cell fusion)或细胞杂交(cell hybridization)。
基因型相同的细胞融合成的杂交细胞称为同核体(homokaryon);来自不同基因型的杂交细胞则称为异核体(heterokaryon)。
同种细胞在培养时2个靠在一起的细胞自发合并,称自发融合;异种间的细胞必须经诱导剂处理才能融合,称诱发融合。
诱导细胞融合的方法有三种:生物方法(病毒)、化学方法(聚乙二醇PEG)、物理方法(电激和激光)。
某些病毒如:仙台病毒、副流感病毒和新城鸡瘟病毒的被膜中有融合蛋白(fusion protein),可介导病毒同宿主细胞融合,也可介导细胞与细胞的融合,因此可以用紫外线灭活的此类病毒诱导细胞融合。
化学和物理方法可造成膜脂分子排列的改变,去掉作用因素之后,质膜恢复原有的有序结构,在恢复过程中便可诱导相接触的细胞发生融合。
细胞融合不仅可用于基础研究,而且还有重要的应用价值,在植物育种方面已经成功的有萝卜+甘蓝、粉蓝烟草+郎氏烟草、番茄+马铃薯等等。
细胞融合又称细胞杂交,是指两个或两个以上的细胞融合成一个细胞的现象,在多细胞生物中,它是一种基本的发育与生理活动。
尽管细胞融合的重要性如此之大,但细胞的融合过程是如何在基因控制下发生和发展的,人们一直没有搞清楚。
细胞膜有内外两层,细胞融合首先发生在外层,然后再到内层,由此就出现了两种融合通道,细胞体内物质通过这两种通道转移。
病毒膜与目标细胞融合时,只出现一种融合通道,即导致融合的基因只能在病毒中找到,而在目标细胞中却找不到。