细胞与细胞工程

细胞工程
细胞工程是运用细胞分子生物学理论与技术，定向改造细胞乃 至生物。
用这种技术可以对细胞进行操作，达到定向改造生物的目的, 是人们根据科学设计改变细胞的遗传基础，通过无菌操作，大 量培养所需细胞，诱导形成组织甚至发育为完整个体的技术。
迄今为止，人们已经从基因水平、细胞器水平以及细胞水平开 展了多层次的大量工作，在细胞培养、细胞融合、细胞代谢物 的生产和生物克隆等诸多领域取得一系列令人瞩目的成果，其 中代表细胞水平的细胞工程研究也显示其巨大的应用前景。
Science 2012年度十大科学进展
Science, Dec. 2012
胚胎 干细胞
心肌细胞 肝细胞 胰腺细胞
…… 精子 卵子
Science 和 Nature 2013年度 生命科学领域热点预测
1. 饮食对肠道微生物组产生的作用，以及它们对患病 风险的影响
2. 癌症免疫学研究 3. 黑色素瘤治疗方案（ dabrafenib（BRAF抑制剂）和
I. 原核细胞 Prokaryotic cells
结构简单，因而相对较小 没有细胞核和大多数细胞器
（恒定的内膜系统) 细菌和古细菌两类 三个结构区域：鞭毛或纤毛，
胞外被膜和细胞质
II. 真核细胞 （eukaryotic cells）
三大结构体系： 生物膜系统 ：质膜、内膜系 统（细胞器） 遗传信息表达系统：染色质 (体)、核糖体、mRNA、tRNA 等 细胞骨架系统： 胞质骨架、 核骨架
trametinib（MEK抑制剂）组合药物） 4. 干细胞试验的基础研究和临床研究 5. 单细胞测序技术 6. 人类连接组项目(Human Connectome Project)计划 7. 植物学基础研究——调控植物生长的分子遗传学机
制
Nature杂志则指出今年干细胞试验的基础研究和临床研究也许会 取得新进展，其编辑认为一项利用人类胚胎干细胞（hESC）进行 的早期临床试验应该在2013年会获得具有里程碑意义的研究结果， 这个由著名的先进细胞技术公司进行的实验，正在将源自hESC的 视网膜细胞注入36名患有两种形式的无法治愈的退行性失明的患 者眼中。这是目前唯一一家获得美国食品与药物管理局（FDA） 批准开展hESC治疗试验的公司，并且先进细胞技术公司希望FDA 能够为其开绿灯，从而于今年在病人中对诱导自成熟细胞的干细 胞进行测试。
chromatid
具有核膜和由膜围成的各种细胞器，如内质网、高尔基体、 线粒体、叶绿体、溶酶体等。
内膜系统将细胞质分隔成不同的区域，即所谓的区隔化 (compartmentalization)。区隔化使细胞内表面积增加了数 十倍，代谢能力增强。
第一节 细胞的特征
细胞的基础知识 细胞的生长、分化与死亡
Fertilized egg can be developed into embryo and used to isolate embryonic stem cells
生命科学研究的范畴和层次
核心领域：生物学（动物 学，植物学等），生物医 学科学（疾病相关研究）
小分子-生物大分子-细胞 器-细胞-组织-器官-生物 个体-群落-生态系统
第一节 细胞的特征
细胞的基础知识 细胞的生长、分化与死亡
第二节 动物细胞工程
动物细胞培养 单克隆抗体 动物克隆 干细胞工程
一. 细胞的基础知识
（一） 细胞分类
根据细胞的内部结构，可将生物界的细胞分为两大类： 原核细胞（prokaryotes）和真核细胞（eukaryotes）
细菌、蓝藻和放线菌等由原核细胞构成的有机体称为原核生物，几乎所有 的原核生物都由单个原核细胞构成。 由真核细胞构成的有机体则称为真核生物，真核细胞大多存在于多细胞生 物中。 单细胞生物与多细胞生物 在适应环境等方面各有千秋.
（二） 细胞的大小和形态
巨型乌贼神经细胞 （nerve cell）
蕨藻（caulerpa） 支原体（mycoplasma）
硅藻
草履虫
细胞形态的多样性
（三）细胞的结构
无论各种细胞的大小和形态有多大的差异，它们 都由一层具有一定生物学功能的细胞膜包裹在细 胞外层。由于这层细胞膜将细胞内部和外部环境 分隔开，使细胞内部的各种生命活动发生在特定 的环境中保障了单细胞个体的生命活动和多细胞 个体中不同功能细胞的相对独立性，使其成为生 物体的功能单位。
Cell & Cell Engineering
Dr. Gaoliang Ouyang (欧阳高亮) Dr. Shuyong Lin (林舒勇)
School of Life Sciences, Xiamen University
讲座号 第一讲 第二讲 第三讲 第四讲 第五讲 第六讲
第七讲
第八讲
2012-2013年第2学期 生命科学导论安排
第二节 动物细胞工程
动物细胞培养 单克隆抗体 动物克隆 干细胞工程
二. 细胞的功能
（一）细胞增殖
细胞分裂三种方式
～20 h
G0期: 休眠期 G1期: DNA合成前期 S 期: DNA合成期 G2期: DNA合成后期 M 期: 有丝分裂期
(二) 细胞分化
多细胞生物体是由各种各样形态 和功能都不同的细胞群所组成。 高等动、植物由受精卵细胞开始 的胚胎发生过程随着细胞分裂次 数的增加而使得早期胚胎的细胞 数量也增加许多。其中有些细胞 在形态、结构和功能上逐渐发生 了差异，这种细胞之间差异的发 生过程就是细胞分化。个体发育 的过程就是细胞分化的过程，个 体的各种器官和组织都是通过细 胞分化形成的。
题目
任课教师
细胞与细胞工程
欧阳高亮，林舒勇
基因与基因工程
徐虹，顾颖
Βιβλιοθήκη Baidu
微生物与传染性疾病
陈毅歆，陈航姿，王彦海
营养与健康
金利华，周克夫
人类遗传学与优生
许晔，李光
生物多样性与环境保护
郑文教，杨盛昌
生物技术在农业和医学领域的 应用
吴婷，程喆
生物伦理与社会决策
张赛群，陈长平
课程召集人：罗大民 13959249809 dmluo@xmu.edu.cn
第一节 细胞的特征
细胞的基础知识 细胞的生长、分化与死亡
第二节 动物细胞工程
动物细胞培养 单克隆抗体 动物克隆 干细胞工程
第一节 细胞的特征
细胞是生命的结构和功能的基本单位。 细胞是生命活动的基本单位。 单细胞生物，一个细胞就是一个个体，而多细胞生物则
由许多细胞成一个个体。我们所看到的生物体都是由多 细胞所组成。在多细胞生物体中，由形态结构相似的细 胞再组成组织，执行着生物体中的部分功能。