细胞融合技术的应用与前景

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细胞融合方法

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。

植物细胞融合(实验)

植物细胞融合(实验)
根据实验需要,准备适当 的化学试剂和酶溶液,如 细胞壁酶、离散剂、缓冲 液等。
准备仪器
准备适当的显微镜、离心 机、摇床、培养皿等实验 仪器。
分离原生质体
表面消毒
将实验材料表面消毒,以避免污染。
酶解
用适当的酶溶液处理实验材料,使细胞壁分解,释放 出原生质体。
分离
将酶解后的组织用离心机或过滤法分离出生质体。鉴定通过形态学观察、分子生 物学技术或免疫学技术等 方法对融合细胞进行鉴定。
培养与繁殖
将筛选和鉴定合格的融合 细胞进行培养和繁殖,以 备后续实验或应用。
03
植物细胞融合实验结果分 析
融合细胞的筛选结果
1 2
筛选方法
采用抗性筛选和荧光激活细胞分选(FACS)等 方法,从融合细胞群体中筛选出具有稳定融合特 征的细胞。
筛选和培育融合细胞
在融合后的细胞中筛选具有双亲遗传 特征的融合细胞,并进行进一步的培 育和筛选。
克隆和繁殖
对筛选出的融合细胞进行克隆和繁殖, 获得具有特定性状的植物个体。
02
植物细胞融合实验步骤
准备实验材料
01
02
03
选择实验材料
选择健康、无病虫害的植 物组织作为实验材料,如 根、茎、叶等。
准备试剂
植物细胞融合(实验)
目录
• 植物细胞融合实验简介 • 植物细胞融合实验步骤 • 植物细胞融合实验结果分析 • 植物细胞融合实验的应用与展望 • 结论
01
植物细胞融合实验简介
植物细胞融合的定义
01
植物细胞融合是指将来自不同植 物的细胞通过物理或化学方法诱 导融合,形成一个具有双亲遗传 特征的融合细胞的过程。
植物细胞融合技术可以用于新品种的培育和遗传改良,未来可以开展 相关研究,为育种工作提供新的工具和方法。

细胞工程技术在生物医学研究中的应用和发展趋势

细胞工程技术在生物医学研究中的应用和发展趋势

细胞工程技术在生物医学研究中的应用和发展趋势随着科技的不断发展,细胞工程技术已经成为生物医学研究中的重要工具。

细胞工程技术是一门将现代分子生物学、生物化学、生物物理学等学科的知识与实践相结合的交叉学科,其主要是利用生物化学和分子生物学技术对细胞进行工程改造和操作,以来获取人们研究和利用生命系统的新方法和技术。

本文从细胞工程技术的基本原理、应用场景和未来发展趋势三个方面进行论述。

一、细胞工程技术的基本原理细胞工程技术的核心是基因工程技术。

基因工程是从细胞水平出发,通过分子生物学、遗传学、细胞生物学等学科的交叉和融合,把特定基因从一种生物体中复制到另一种生物体中,引起目标生物体基因的表达和改变,从而获得某种有利的性状。

基因工程是细胞工程技术的重要基础。

细胞工程技术主要应用于三个方面,分别是细胞的体外培养、生物医学和农业发展。

对于细胞的体外培养,细胞工程技术可以加速其培养速度和细胞质量,并且可以改变其性状和代谢途径,从而制造出更有效、更安全的细胞生产工艺。

生物医学方面,细胞工程可以通过特殊的介质和某些成分向生物细胞中注入特殊的性状,以便控制其在生理层面的行为和状态。

农业方面,细胞工程技术可以加速生物生长、增强生物抵抗力以及增加农业产出等。

二、细胞工程技术的应用场景1、基因诊断细胞工程技术可以帮助人们精确确定某些基因的构成,从而更好地理解疾病造成的原因。

因此,基因诊断是其主要的应用场合之一。

基因诊断方法的本质是将生物分子组成的信息转化为数字信号,再通过计算机处理和分析来实现临床诊断。

2、基因治疗基因治疗可以通过细胞工程技术改造细胞的物理和化学状态,从而达到治疗目的。

比如,通过基因疗法可以将某种特殊细胞中的某些基因进一步研究和开发,从而治疗某种疾病。

3、人工智能与细胞工程技术的结合人工智能在细胞工程学中的应用越来越普遍,从某种意义上可以说,人工智能是指导更高效和精确的细胞工程工作的基础技术。

细胞工程技术和人工智能技术的融合,可以快速分析和评估大量的细胞组合与结果,并为治疗医学和生命科学研究提供强大、裁剪优化的技术支持。

实验八细胞融合实验

实验八细胞融合实验

培养基
基础培养基
提供细胞生长的基本营养物质,如氨 基酸、维生素和微量元素。
选择培养基
针对特定细胞或实验需求,添加选择 性的生长因子或抑制物。
其他辅助材料
01
02
03
细胞刮刀
用于刮取细胞,促进细胞 融合。
离心管和吸管
用于细胞培养和融合过程 中的离心和吸取操作。
显微镜和照相设备
观察细胞融合过程和结果 ,记录实验数据。
掌握细胞融合实验的原理
细胞融合实验基于细胞膜的融合机制 ,通过特定的诱导条件使两个或多个 细胞融合成一个细胞。
诱导细胞融合的方法包括化学诱导法 和生物诱导法,其中化学诱导法常用 聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
了解细胞融合实验的应用前景
细胞融合实验在生物工程领域有广泛的应用前景,例如制备单克隆抗体、基因治疗 和组织工程等。
详细描述:通过绘制融合细胞生长曲线,能够直观地了解 融合细胞生长特性和规律,为优化实验条件提供依据。
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总结词:动态监测
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详细描述:生长曲线的绘制可以动态监测融合细胞的生长 过程,及时发现并解决潜在问题。
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总结词:比较分析
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03
CATALOGUE
实验步骤
细胞准备
细胞培养
选择适宜的细胞系,在适 宜的培养基中进行培养, 保持细胞生长状态良好。
细胞传代
当细胞密度达到一定程度 后,进行传代,使细胞继 续生长。
细胞计数
对传代后的细胞进行计数 ,确定细胞数量以满足实 验需求。
细胞融合
诱导剂处理
融合细胞筛选
使用特定的诱导剂处理细胞,以促进 细胞融合。

细胞融合技术及进展

细胞融合技术及进展

细胞融合技术及进展摘要: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前言细胞工程是生物工程主要组成之一,出现于20世纪70年代末至80年代初,是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。

细胞融合技术不仅为核质关系、基因调控、遗传互补、细胞免疫学、肿瘤发生、基因定位、衰老控制等理论领域的研究提供了有力的手段,而且被广泛应用于免疫学、遗传学、发生生物学,特别是在单克隆抗体及动植物远缘杂交育种等方面具有十分重要的意义。

细胞融合使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。

但融合后获得的杂种细胞具有染色体异倍性,致使细胞株的遗传性不稳定、植株不育性、畸形、生育迟缓等不符合育种要求的性状出现,直接利用杂种细胞作育种材料目前还有许多障碍。

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。

随着细胞融合技术研究的不断深入,细胞融合技术的发展前景及其产生的影响将日益显著。

1关于细胞融合的基本理论及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(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)。

PEG诱导细胞融合

PEG诱导细胞融合
• 常用的人工诱导方法包括:病毒诱导法、电刺激 法、聚乙二醇诱导法。
细胞融合开展史
1. 自然发生的细胞融合 早在19 世纪人们就发现在自然条件下生 物界中有自发的细胞融合现象。Muller 1838 年在肿瘤中观察到了多核细胞此后 在由病毒感染的病料组织中如天花脓疱的 周围、受水痘损害的皮肤、在麻疹病人的 扁桃体中陆续发现多核细胞这些多核细胞 可能是病毒作用的结果:但当时还没有人 认识到这一点。1875 年Lange 首先观察 到脊椎动物蛙类血液细胞合并,继之又有 一些研究者在无脊椎动物中也发现了融合 细胞。
新的细胞融合方法
• 细胞融合技术在生物科学各领域取得进展的同时, 从事细胞融合研究的科学工作者一直没有放弃寻 找具有更高融合效率的方法。虽然用PEG 作介质 诱导细胞融合具有上述优点,但PEG 诱导细胞融合 也存在一些内在的问题,如PEG 在有效的浓度范围 内〔 50 % ~55 % 〕对细胞毒性很大,因此人们又 试图寻找新的方法来替代PEG 介导细胞融合法。
2.PEG作为促融剂引起的革命、 由于病毒诱导细胞融合存在着病毒制备困难 、操作复杂、灭活病毒的效价差异大等原因, 科学家们又尝试寻找比病毒简便、快速和高 效且比病毒更易制备和控制、活性稳定、使 用方便的化学PEG加拿大华裔科学家高国楠 等〔 1974 年〕 的研究取得重大突破他发现 高分子量的聚乙二醇〔 PEG〕 在Ca2 +存在 时能促使植物原生质体融合显著提高融合率 从而迅速推动了原生质体技术的基础研究和 应用研究。至此应用原生质体和开展操纵它 们的方法已引起实验生物学的“无声革命〞。
• 1975 年,在动物体细胞杂交技术的基础上又 创立了淋巴细胞杂交瘤技术。同体细胞融合一 样, 杂交瘤工作早期使用的促融剂——灭活的 仙台病毒, 已逐渐为化学促融剂PEG 所取代。 Davidson 等于1976年建立的以PEG诱发哺乳 类细胞融合的方法, 也同样适用于淋巴细胞同 瘤细胞的融合。由于淋巴细胞杂交瘤技术能制 备纯度高、专一性强的抗体,适于由未纯化的 抗原大量制备,因而在短短几年时间里,即已被 广泛用于制备各种单克隆抗体。

细胞融合的应用

细胞融合的应用

细胞融合的应用细胞融合技术已在农业、工业、医药等领域取得了开创性的研究成果,应用领域不断扩大。

该技术不仅为核质关系、基因定位、基因调控、遗传互补、细胞免疫、疾病发生、膜蛋白动力学等理论领域的研究提供了有力的手段,而且被广泛应用于免疫学、遗传学、发育生物学,在实际应用中特别是在单克隆抗体、抗肿瘤疫苗及动植物远缘杂交育种和微生物菌种选育,绘制基因图谱等方面具有十分重要的意义。

随着细胞融合技术的不断改进和完善,动物、植物及微生物细胞融合技术无论在基础理论研究还是在实际应用中产生的影响将日益显著。

人们很早就注意到了在自然条件下发生的细胞融合现象,首先在病料组织中发现了由细胞融合产生的多核细胞,紧接着发现在脊椎动物和无脊椎动物的正常细胞中也可发生细胞融合,随后在体外组织培养中也发现了离体细胞的融合现象。

自从发现活病毒可在体内介导癌细胞融合后,人们又实现了利用灭活病毒促进动物异种细胞融合,从而打破了细胞融合的种属屏障,推动细胞融合技术跃上新的台阶。

原生质体的大量制备较为困难,限制了植物细胞融合技术的发展,因此植物细胞融合的起步较动物细胞融合要迟10年左右。

直到用酶法大量制备有活力的原生质体获得成功后,才使植物原生质体的融合工作迅速发展起来。

由于病毒诱导细胞融合存在着病毒制备困难、操作复杂、灭活病毒的效价差异大等原因,人们又找到了比病毒简便、快速和高效且比病毒更易制备和控制,活性稳定,使用方便的化学物质PEG作为病毒的替代物诱导细胞融合,但在PEG诱导细胞融合的有效的浓度范围内(50%~55%)对细胞毒性很大,因此人们又找到了新的方法来替代PEG,这些新方法有电脉冲诱导细胞融合技术和激光融合技术以及空间融合技术等。

纵观细胞融合技术的发展历史,该技术的不断改进首先表现在融合剂上,从致癌活病毒到灭活病毒再到化学物质,其次体现在新方法上,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一般采用将化学法和物理法结合起来进行,如将磁、超声、机械等和激光、电相结合,同时添加化学剂以便进一步提高融合率,细胞融合的方法和手段始终朝操作方便、简单,便于量化研究,同时融合率又能得到不断提高的方向发展动物细胞融合技术动物细胞融合是从细胞水平来改变动物细胞的遗传性,用于生产单克隆抗体、疫苗等特定的生物制品,改良培育动物新品种,缩短动物的育种过程。

杂交瘤技术应用、优缺点、常见问题解析

杂交瘤技术应用、优缺点、常见问题解析

杂交瘤技术应用、优缺点、常见问题解析杂交瘤技术又称细胞融合技术,是将两个或多个细胞融合成一个。

融合后形成的杂交瘤细胞承袭了两亲本细胞的特征。

自发的细胞融合很少发生,当加入一种融合剂,如:聚乙二醇(常用)、仙台病毒或溶血卵磷脂后,两种细胞就可发生融合。

首先是质膜互相融合,形成具有两个或多个核的异核体,细胞进一步分裂时,核互相融合,形成了杂交细胞。

杂交瘤技术优缺点:优点:与传统的免疫动物方法制备抗体相比,利用杂交瘤技术可以制备出高纯度的单抗,并且可以进行单克隆抗体的大量生产。

缺点:a.操作步骤繁琐。

b.利用杂交瘤技术生产出的单克隆抗体多为鼠源性,而鼠源性抗体在应用中有诸多问题,例如被人类免疫系统所识别,产生人抗鼠抗体(HAMA)反应、在人体循环系统中很快被清除等。

杂交瘤技术应用:①诊断应用:单克隆抗体在疾病诊断中发挥了重要作用,其优点在于诊断准确且无交叉反应,例如在乙型肝炎及潜伏的乙型肝炎病毒的诊断中,单克隆抗体能显著减少假阴性的漏诊。

②治疗载体:单克隆抗体也可作为治疗疾病的载体。

通过与抗肿瘤药物结合,单克隆抗体能在体内选择性集中攻击肿瘤细胞,具有靶向性,从而减少对正常组织的损伤并减轻抗癌药物的副作用。

因此,载药单克隆抗体被誉为“生物导弹”。

③异种蛋白质问题:目前大多数单克隆抗体为鼠-鼠型,对于人体来说属于异种蛋白质,容易引起排异反应,限制了其在治疗中的应用。

④人-人型单克隆抗体的研究:为了解决排异问题,研究者正在努力研发人-人型单克隆抗体,以利于其在治疗中的广泛应用。

杂交瘤技术常见问题解析:①电融合和PEG融合的区别?PEG化学融合是利用聚乙二醇分子能够改变细胞膜结构的特性来实现细胞融合的过程。

聚乙二醇可以使两个细胞接触点质膜的脂质分子发生疏散和重组,两个细胞接触部位的质膜由于相互亲和以及彼此的表面张力作用,从而发生细胞融合。

电融合则是先通过高频交流电压,使细胞成串珠状排列,实现点接触;然后施加方波脉冲,击穿两个细胞接触部位的质膜,质膜脂质分子发生重组,同时由于细胞表面张力作用,完成细胞融合。

细胞融合应用

细胞融合应用

细胞融合应用
细胞融合是指将两个或多个细胞融合成一个新的细胞,其应用领域十分广泛。

在生物科学领域,细胞融合技术可以用来研究细胞的生长、分化和功能等问题;在医学领域,可以利用细胞融合技术研究疾病的发生和治疗方法;在农业领域,可以利用细胞融合技术培育新的植物品种;在工业领域,可以利用细胞融合技术生产高价值化合物。

此外,细胞融合技术还可以用于研究生物免疫学、生物工程学、药物筛选等领域。

细胞融合技术的应用前景十分广阔,但也需要注意其安全性和伦理道德问题。

- 1 -。

体细胞融合技术及在水稻育种方面的应用

体细胞融合技术及在水稻育种方面的应用

体细胞融合技术及在水稻育种方面的应用引言:水稻作为世界上最主要的粮食作物之一,在全球粮食安全中起着重要的作用。

为了提高水稻的产量和品质,科学家们不断探索新的育种方法。

体细胞融合技术作为一种重要的遗传改良方法,在水稻育种中得到了广泛应用。

本文将介绍体细胞融合技术的原理和水稻育种中的应用,并探讨其对水稻产量和品质的提高带来的潜力。

一、体细胞融合技术的原理体细胞融合技术是指将两个或多个体细胞合并成一个细胞,使得合并后的细胞具有多个细胞贡献者的遗传信息。

这项技术通过细胞融合剂的作用,使细胞膜破裂并融合,从而实现不同细胞的遗传物质的混合。

体细胞融合技术可以突破物种间的遗传障碍,克服传统育种方法中的限制,为育种提供了新的手段。

二、体细胞融合技术在水稻育种中的应用1. 提高抗病性:通过体细胞融合技术,可以将抗病水稻的抗病基因导入到优良品种中,从而提高水稻对病害的抵抗能力。

例如,将抗稻瘟病基因导入到高产优质水稻品种中,可以有效地提高水稻对稻瘟病的抗性,减少病害对产量的影响。

2. 提高耐逆性:体细胞融合技术可以将耐逆性相关的基因导入到水稻中,提高水稻对逆境的适应能力。

例如,将耐盐碱基因导入到水稻中,可以提高水稻对盐碱地的适应性,增加水稻在这些地区的种植面积。

3. 提高产量和品质:通过体细胞融合技术,可以将不同水稻品种的优良性状进行组合,创造出具有高产和优质的水稻品种。

例如,将高产水稻品种与优质水稻品种进行融合,可以同时提高水稻的产量和品质,满足人们对高产高质粮食的需求。

4. 创造新的水稻品种:体细胞融合技术可以实现不同物种间的杂交,创造出新的水稻品种。

这些新品种可能具有传统育种方法无法实现的优良性状,如耐病、耐逆、高产和优质等。

这为水稻育种带来了更多的可能性。

三、体细胞融合技术在水稻育种中的潜力体细胞融合技术在水稻育种中的应用已取得了一些成果,但仍有许多挑战需要克服。

首先,体细胞融合技术需要解决细胞融合效率低、杂种后代稳定性差等问题。

细胞融合及其应用

细胞融合及其应用
显微操作:显微操作将大熊猫体细胞注入去 核兔卵母细胞卵周隙中。
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•电融合
原理:细胞处于不均一的交变电场,细胞极化
成为偶极子,排列成串珠状,再施加瞬间强脉冲 使质膜发生可逆性电击穿,从而导致融合。 • 在融合仪控制下的融合小室内进行。各种指标 都可精细调节控制,融合效率高(zimmermann1981,
感性差异筛选杂种细胞。 亲本A:对氨苄青霉素敏感,对卡娜霉素不敏感 亲本B:对卡娜霉素敏感,对氨苄青霉素不敏感 杂种细胞可以在含有两种抗生素的培养基上生长
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2、营养互补筛选系统:细胞在缺乏一种或几种营 养成分时,不能生长繁殖,即营养缺陷型细胞。 利用两种亲本细胞营养互补作用原理可以筛选杂 种细胞。
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3. 细胞融合的类型
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1978年,德国科学家梅罗帕斯博士向世界宣 告,他用马铃薯与番茄相结合,得到了地上部 分结青色果实的“薯番茄”,但地下尚未结出 马铃薯的块茎。
后来,美国堪萨斯州立大学的科学家,把番茄 和马铃薯的细胞部分融合在一起,培育出了地 上结黄色果实、地下长白色薯块的“番茄薯”, 据说番茄的产量很高。
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二、基本原理 ❖细胞融合的基本原理是什么? ❖简述细胞融合的大致过程。
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1.相关概念:
合胞体(synkaryon):在细胞融合过程中,开始阶段只来自两个细胞 的细胞质先聚集在一起,而细胞核仍保持彼此独立,这种特定阶段的 细胞结构称为合胞体。
同核体(homokaryon,同核融合细胞):基因型相同的细胞融合成 的杂交细胞称为同核体。是由同源的原生质体融合产生的。
缺点: 仙台病毒不稳定,制备过程繁琐,易 失活,容易对细胞产生干扰;

细胞遗传学在植物育种中的应用

细胞遗传学在植物育种中的应用

细胞遗传学在植物育种中的应用细胞遗传学是研究细胞遗传与生物发育的科学领域。

在植物育种中,细胞遗传学的应用可以帮助农业科学家更好地改良作物品质、提高产量和抗病性。

本文将探讨细胞遗传学在植物育种中的应用,并介绍几个相关的研究方法。

1. 无性繁殖植物育种无性繁殖是一种通过无需传统的生殖过程,直接利用植物细胞或组织培养繁殖植物的方法。

这种方法可以克服生殖障碍,加速新品种的选育。

通过细胞培养和组织培养等技术,可以大幅提高植物繁殖速度,并维持品种的稳定性。

通过无性繁殖,植物育种者可以迅速繁殖大量优良的植株,并取得一致、高质量的后代。

2. 细胞融合和杂交细胞融合和杂交是利用细胞和基因工程等技术,将不同种类的植物细胞或组织融合在一起,产生新的植株。

这种方法可以产生具有两个或更多亲本优势的混合物种。

通过控制细胞融合的方法,植物育种者可以选择出具有抗病性、更高产量和更好的品质的杂交植株。

3. 基因编辑技术基因编辑技术是一种通过人工干预植物细胞中的基因序列,修改和改变植物遗传特性的方法。

目前最常用的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统。

通过CRISPR技术,植物育种者可以精确地编辑特定基因的序列,以增加植物的抗病性、耐旱性和抗虫性等。

这种技术的应用使得植物育种更为高效和精确,有助于培育更加适应现代农业需要的优良品种。

综上所述,细胞遗传学在植物育种中有着广泛的应用前景。

通过无性繁殖、细胞融合和杂交以及基因编辑等技术,植物育种者可以产生具有更高品质、抗病性和产量的植株,以满足人们对农产品的需求。

随着科学技术的不断发展,相信细胞遗传学在植物育种中的应用将会越来越广泛,并为农业生产带来革命性的改变。

细胞融合技术

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。

细胞工程(cell engineering)技术

细胞工程(cell engineering)技术

细胞工程(cell engineering)技术广义的细胞工程(cell engineering)指所有应用于生物学和医学的、以细胞为操作对象的技术手段,其中也包括细胞培养。

一般地说,细胞工程主要指应用各种手段对细胞不同结构层次(整体、细胞器、核、基因等)进行改造,如进行细胞融合、核移植、基因转移等,以获得具有特定生物学特性的细胞。

一.细胞融合技术在细胞自然生长情况下,或在其他人为添加因素存在下,使同种细胞之间或不同种类细胞之间相互融合的过程,即为细胞融合(cell fusi on)。

通过细胞融合,可将来源于不同细胞核的染色体结合到同一个核内,结果形成一个合核体的杂种细胞。

细胞在生长过程中,可能发生自发的融合,但几率很低。

在实际工作中常采用各种促融合手段,包括病毒类融合剂如仙台病毒、化学融合剂如聚乙二醇(PEG)及电激融合法等。

在进行细胞融合反应和适当时间的培养后,需要通过一定方法对两种亲本细胞融合产生的具有增殖能力的杂种细胞进行筛选。

筛选方法主要包括药物抗性筛选、营养缺陷筛选和温度敏感性筛选等。

细胞融合最典型的应用是单克隆抗体技术。

细胞融合技术的发展和骨髓瘤细胞株的建成促成了B细胞杂交瘤技术的建立和单克隆抗体技术的成功。

1975年Koehler和Milstein将用绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞和体外培养能长期繁殖的小鼠骨髓瘤细胞融合,获得了具有两种亲本细胞特性的杂交细胞,即既能在培养条件下长期生长增殖,又能分泌特异的抗绵羊红细胞的抗体的B淋巴细胞杂交瘤。

对这种融合细胞进行克隆化以后,即可获得来自同一细胞克隆的抗体,这种抗体具有高度的均一性,称为单克隆抗体。

二.核移植技术细胞核移植(nuclear transfer)是指将一个双倍体的细胞核(可来自胚胎细胞或体细胞)移植到去核的成熟卵母细胞或受精卵中。

重组的卵细胞可以植入母体,并能发育为与供核细胞基因型相同的后代,因此又称为动物克隆技术。

1997年诞生的克隆羊“多利”就是体细胞核移植技术的产物。

细胞融合-方法-应用

细胞融合-方法-应用
• 这种手段打破了仅仅依赖有性杂交重组基因创造新种的 界限,扩大了遗传物质重组的范围。
• 体细胞杂交产生的杂种细胞含有来自双亲的核外遗传系 统,在杂种的分裂和增殖过程中双亲的叶绿体、线粒体 DNA亦可发生重组,从而产生新的核外遗传系统。
6
第二节 细胞融合常用的方法
7
按促融剂的不同分为
• 生物法 • 化学法 • 物理法
18
聚乙二醇(PEG)诱导法的步骤
1. 将两种不同亲本细胞各取5×l06个混匀; 2. 离心沉淀,吸去上清液; 3. 加1ml 50%PEG溶液,用吸管吹打,使之与细胞接触1分钟; 4. 加9ml 培养液,离心沉淀,吸去上清液; 5. 加5ml 培养液,分别接种5个直径60mm平皿,每个平皿加
培养液至 5ml,37℃的CO2培养箱中培养; 6. 6—24小时后,换成选择培养液筛选杂交细胞。
3
• 细胞融合技术作为细胞工程的核心基础技 术之一,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。
• 细胞融合技术不仅为核质关系、基因调控、 遗传互补、细胞免疫学、肿瘤发生、基因 定位、衰老控制等理论领域的研究提供了 有力的手段,而且被广泛应用于免疫学、 遗传学、发生生物学,特别是在单克隆抗 体及动植物远缘杂交育种等方面具有十分
程; 免去PEG诱导后的洗涤过程、诱导过程可控性强。
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电融合的基本步骤
• 细胞膜的接触:当原生质体置于电导率很低的溶 液中时,电场通电后,电流即通过原生质体而不 是通过溶液,其结果是原生质体在电场作用下极 化而产生偶极子,从而使原生质体紧密接触排列 成串。
• 膜的击穿:原生质体成串排列后,立即给予高频 直流脉冲就可以使原生质膜击穿,从而导致两个 紧密接触的细胞融合在一起。

细胞工程技术在再生医学中的应用

细胞工程技术在再生医学中的应用

细胞工程技术在再生医学中的应用在当今医学领域,细胞工程技术正以惊人的速度发展,并在再生医学中展现出巨大的应用潜力。

再生医学旨在修复、替代或再生受损的组织和器官,为众多疾病的治疗带来了新的希望。

细胞工程技术作为再生医学的重要组成部分,为实现这一目标提供了有力的手段。

细胞工程技术涵盖了多种方法和策略,其中最具代表性的包括细胞培养、细胞分化诱导、细胞融合以及干细胞技术等。

细胞培养是细胞工程技术的基础。

通过在适宜的条件下培养细胞,可以大量扩增细胞数量,为后续的应用提供充足的细胞来源。

例如,在皮肤组织工程中,通过培养皮肤细胞,可以构建出人工皮肤,用于治疗烧伤和慢性皮肤溃疡等疾病。

细胞分化诱导则是让细胞在特定的条件下朝着特定的方向分化,形成具有特定功能的细胞类型。

科学家们已经能够通过化学物质、生长因子和基因调控等手段,诱导干细胞分化为心肌细胞、神经细胞、胰岛细胞等多种细胞类型。

这为治疗心血管疾病、神经系统疾病和糖尿病等提供了可能。

以心肌梗死为例,通过诱导干细胞分化为心肌细胞,并将其移植到受损的心脏部位,有望修复受损的心肌组织,恢复心脏功能。

细胞融合技术是将不同来源的细胞融合在一起,形成具有新特性的杂种细胞。

这种技术在癌症治疗和免疫治疗方面具有潜在的应用价值。

例如,将肿瘤细胞与免疫细胞融合,可以制备出具有肿瘤抗原特异性的免疫细胞,增强免疫系统对肿瘤的识别和攻击能力。

而干细胞技术无疑是细胞工程技术在再生医学中最具前景的领域之一。

干细胞具有自我更新和多向分化的能力,分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类。

胚胎干细胞具有全能性,可以分化为机体的各种细胞类型,但由于其来源和伦理问题,应用受到了一定的限制。

成体干细胞则存在于人体的各种组织和器官中,如骨髓中的造血干细胞、神经组织中的神经干细胞等。

成体干细胞在一定条件下可以分化为相应组织的细胞,用于修复和再生受损的组织。

在再生医学中,干细胞技术的应用广泛。

例如,造血干细胞移植已经成为治疗白血病、淋巴瘤等血液系统疾病的有效方法。

细胞融合方法

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。

细胞融合技术在食品中的应用

细胞融合技术在食品中的应用

微生物细胞融合技术在啤酒酵母菌选育中的的应用秦艳细胞融合是利用自然或人工的方法使两个或几个不同的细胞融合为一个细胞,用于制造新的物种品系及单克隆抗体等。

微生物细胞具有细胞壁,在进行细胞融合操作前,必须将细胞壁脱除,得到原生质体。

微生物原生质体的融合具有以下优点:1.有较高的诱变率;2.重组子类型多;3.有较高的融合率;4.可与多种育种方法结合使用;5.有较高的筛选率[1]。

在现代食品工业中,酵母菌占有非常重要的地位。

在啤酒生产中,对酵母菌进行改造,获得更好生产性能和更好的啤酒风味是非常有意义的。

为了得到高产优质的菌种,除了其他方法外,细胞融合技术是非常有效的手段。

现代啤酒发酵过程常采用的是大罐发酵,理想的酵母菌株除了要求具有发酵能力强,赋于啤酒独特的风味外,在发酵终了时菌体聚集起来,利于后面的工艺操作。

江慧修等将一株非凝集性啤酒酵母与一株强凝集性啤酒酵母进行融合,获得了五株稳定的凝集性酵母,并且保留了发酵力强和酿酒风味的特点[2]。

啤酒工业中,所用的酿酒酵母不具备发酵乳糖的能力,国外已经有人通过原生质体融合技术获得具有发酵乳糖能力的酵母菌株,国内张博润和蔡金科也做了相关的研究,得到的融合子可以发较多种糖,在意乳糖为碳源的培养基中其发酵能力是亲本的2倍[3]。

灭活原生质体融合技术在食品工业的啤酒酵母育种中叶得到了应用。

该技术首先采用物理或化学的方法对亲株进行处理,使其丧失活性,然后进行融合,通过遗传物质的互补获得具有生理活性的融合子,该技术避免了对亲株遗传标记的步骤,也不会发生由此而引起的亲本优良形状的改变[4]。

赵华等将啤酒酵母和产酯酵母融合,得到的融合子,经检测,该遗传性状稳定的杂合子具有口味独特、发酵度高、絮凝性强的优良特性,是一株啤酒生产的新菌株[5]。

在酒精发酵过程中,酵母菌的正常发酵温度为34℃,欲控制正常的温度,会消耗大量的冷却水和电能,因此选育高温酵母意义重大。

Setei等和方霭祺等通过原生质体融合分别获得了42℃条件下发酵产酒率 6.0%和40℃发酵产酒率5.9%的耐高温酵母[6-7]。

第五章 细胞融合1

第五章   细胞融合1

2.融合细胞的筛选
2.1遗传互补筛选法:利用每一亲本贡献一个功
能正常等位基因,纠正另一亲本的缺陷,令杂 种细胞表现正常。 如: 亲本1:叶绿体缺陷型 亲本2:光致死型 两亲本在光照下一种死亡,另一种呈白色,融 合细胞长成植株呈绿色,并能成长。
(2)抗性互补筛选法:利用亲本细胞原生质体
对抗生素、除草剂及其它有毒物质抗性差异选择杂 种细胞。 l 亲本1:对放线菌素D抗性,但在MS培养基上不能超 过50个世代; l 亲本2:对放线菌素D很敏感,但能在MS上生长; l 杂种细胞能在含有放线菌素的MS培养基上生长,而 亲本和其它细胞死亡。
基因转移通常是在后代中某些性状得以表达, 有时由于基因的重组也可能产生双亲均没有的新 性状。
3.体细胞杂种遗传上的不稳定性
五、细胞融合技术应用
5.1动物细胞融合和单克隆抗体制备
5.1.1动物细胞融合研究简史 5 1.2动物细胞融合技术主要应用 5.1.3 淋巴细胞杂交瘤与单克隆抗体.
5.2植物原生质体融合培育新品种
2.基本原理

细胞质膜的特性 细胞膜融合的原理 质膜靠近, 质膜局部区域紧密粘连,磷 脂分子重排,形成细胞桥;
胞质融合,
细胞核融合。
3.细胞融合大致过程
三、细胞融合技术
1.融合材料 2.融合方法 3.影响融合的因素
1.融合材料
获得 首先获得动物组织,然后经消化液消 化获得单细胞。常用消化液:胰蛋白酶 适于细胞间质较少的软组织;胶原酶适 于消化胶原和细胞间质丰富的纤维组织、 癌组织等。
-8 × 104
• 电融合时,加入少量CaCl2,可维持电导率,保护细 胞;交变电流强弱、处理时间长短及电脉冲的大 小影响融合率。 • 添加促融合剂,可提高融合率。

细胞融合与肿瘤关系

细胞融合与肿瘤关系
详细描述
细胞融合技术可以增强免疫细胞的杀伤功能,提高其对肿瘤 细胞的识别和攻击能力,同时可以刺激免疫细胞的增殖和分 化,进一步提高免疫治疗的效果。
基因治疗
总结词
细胞融合为基因治疗提供了新的途径,通过将健康基因导入病变细胞并融合,可达到治疗疾病的目的 。
详细描述
细胞融合技术可以将含有健康基因的细胞与病变细胞融合,从而使健康基因进入病变细胞并表达,对 治疗某些遗传性疾病具有重要意义。同时,通过细胞融合技术还可以将外源基因导入细胞内,使其在 细胞内表达并发挥功能,为基因治疗提供了新的途径和方法。
肿瘤细胞的融合检测方法
免疫荧光技术
利用特异性抗体和荧光标记物, 对细胞融合后的蛋白质进行检测
和定位。
RT-PCR技术
通过逆转录和多聚酶链式反应, 检测细胞融合后的mRNA分子。
FISH技术
利用荧光原位杂交技术,检测细 胞融合后的基因组DNA。
融合基因作为肿瘤诊断的标志物
融合基因的产生
细胞融合导致原本分开的基因组 发生重排,产生具有新功能的融 合基因。
融合基因的致瘤性
融合基因产生
细胞融合过程中,两个或 多个基因的染色体发生交 换,产生具有新基因型的 融合基因。
致瘤性机制
融合基因往往影响细胞增 殖、分化及凋亡等过程, 导致细胞恶性转化,形成 肿瘤。
常见融合基因
BCR-ABL、EML4-ALK等 在慢性髓系白血病和间变 性淋巴瘤中较为常见。
细胞融合在肿瘤转移中的作用
细胞融合与肿瘤的
02
关系
肿瘤细胞的融合机制
01
02
03
直接接触融合
肿瘤细胞之间通过直接接 触,交换膜组分和细胞质 成分,进而融合成一体。
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细胞融合技术的应用与前景人们很早就注意到了在自然条件下发生的细胞融合现象,首先在病料组织中发现了由细胞融合产生的多核细胞,紧接着发现在脊椎动物和无脊椎动物的正常细胞中也可发生细胞融合,随后在体外组织培养中也发现了离体细胞的融合现象。

自从发现活病毒可在体内介导癌细胞融合后,人们又实现了利用灭活病毒促进动物异种细胞融合,从而打破了细胞融合的种属屏障,推动细胞融合技术跃上新的台阶。

原生质体的大量制备较为困难,限制了植物细胞融合技术的发展,因此植物细胞融合的起步较动物细胞融合要迟10年左右。

直到用酶法大量制备有活力的原生质体获得成功后,才使植物原生质体的融合工作迅速发展起来。

由于病毒诱导细胞融合存在着病毒制备困难、操作复杂、灭活病毒的效价差异大等原因,人们又找到了比病毒简便、快速和高效且比病毒更易制备和控制,活性稳定,使用方便的化学物质PEG作为病毒的替代物诱导细胞融合,但在PEG诱导细胞融合的有效的浓度范围内(50~55)对细胞毒性很大,因此人们又找到了新的方法来替代PEG,这些新方法有电脉冲诱导细胞融合技术和激光融合技术以及空间融合技术等。

纵观细胞融合技术的发展历史,该技术的不断改进首先表现在融合剂上,从致癌活病毒到灭活病毒再到化学物质,其次体现在新方法上,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一般采用将化学法和物理法结合起来进行,如将磁、超声、机械等和激光、电相结合,同时添加化学剂以便进一步提高融合率,细胞融合的方法和手段始终朝操作方便、简单,便于量化研究,同时融合率又能得到不断提高的方向发展。

1.细胞融合的意义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口]。

如取材为体细胞则称体细胞杂交,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。

细胞融合不受种属的局限,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和生殖壁垒,极大地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象基因工程那样复杂,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[2_引。

经过长期反复研究和实践,细胞融合技术逐步发展和完善起来,已成为生物工程的基础技术之一。

特别是近20年来,从理论和实践两个方面,有力地推动了生物科学各领域的发展。

细胞融合方法得到了不断的更新,融合率也得到逐步的提高。

2.动物细胞融合技术动物细胞融合是从细胞水平来改变动物细胞的遗传性,用于生产单克隆抗体、疫苗等特定的生物制品,改良培育动物新品种,缩短动物的育种过程。

动物细胞融合的应用范围已广及生物学的各个分支学科,特别是在绘制人类基因图谱方面取得了显著成绩。

虽然细胞杂交属于理论生物学范畴,但在实际应用方面也有重大突破。

在基础理论研究上,动物细胞融合技术对研究细胞分化、基因定位、肿瘤发生机制等方面都有重要意义。

在实际应用方面,动物细胞融合技术在药物定向释放系统、细胞治疗以及抗肿瘤免疫等方面起到重要的用。

动物体细胞杂交技术主要应用于以下几个方面。

2.1 用于基因定位和绘制人类基因图谱杂种细胞中某一染色体或其片段的存在与否与细胞的某一性状表达与否相联系,从而可以实现把基因定位于某一染色体或某一区段上。

1967年Weise和Green发现在人和鼠的融合细胞中,人的染色体优先丢失,并证明利用这一特点有可能对人染色体上的基因进行定位。

1970年Ruddle等开始系统地用融合细胞作为实验系统来绘制人类基因图。

2.2 用于生产树突状细胞抗肿瘤疫苗一般认为肿瘤细胞表面抗原不能诱导强的免疫应答反应,树突状细胞(dendriticcells,DCs)与肿瘤细胞融合形成的树突状细胞疫苗能够有效地激发机体的细胞免疫应答,无论是在动物研究还是在人体早期临床试验中都证明这是一种方便、安全、可行的方法[4]。

并且由于融合细胞可以在体内存活,因此可以维持较长时期的免疫应答,有利于诱发机体产生有效的抗肿瘤免疫。

肿瘤抗原可以肽段或完整蛋白的形式与DCs结合,或者将肿瘤抗原基因转化进DCs 中,使其内源性地表达抗原,这两种方法在抗肿瘤免疫应答中均有效-9],但适于免疫的肿瘤抗原及其基因难以鉴定从而限制了其应用],有实验证明用这两种方法制备的肿瘤疫苗的免疫原性不及肿瘤细胞与树突状细胞直接融合的异核细胞,融合细胞保持了DCs和肿瘤细胞的特性,并且能高效地将未知的肿瘤抗原提呈给免疫系统,今后肿瘤疫苗的研究工作将集中在疫苗的纯化上,以期用高度纯化的杂合细胞来激发更为有效和强烈的免疫应答反应,使得这种方法在临床应用中更为实际.2.3 用于生产单克隆抗体使小鼠脾细胞与骨髓瘤细胞融合形成能产生单克隆抗体(monoclonalantibody,McAb)的杂交瘤细胞,单克隆抗体具有专一性和灵敏性,作为理论研究的工具在病原检测和疾病治疗以及食品安全领域具有广阔的应用前景。

1985年,中科院上海细胞生物学研究所研制成功抗北京鸭红细胞和淋巴细胞表面抗原的单克隆抗体,同时还与有关医学部门合作,成功地制备了抗人肝癌和肺癌的单克隆抗体。

在神舟四号上我国自制的细胞电融合仪分别进行了植物细胞的电融合试验和动物细胞的电融合试验,动物细胞电融合实验采用纯化的乙肝疫苗病毒表面抗原免疫的小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,目的是获得乙肝单克隆抗体。

目前有关单位利用McAb作用的专一性这一特点正在探索用“生物导弹”对癌症进行早期诊断和治疗。

2.4 用于动物育种体细胞核移植技术(somatic cell nucleartransfertechnique,SCNT)是将细胞核移植到另一细胞的细胞质中的生物技术。

动物体细胞融合后,杂种细胞难以发育再生为一个个体,但借助于细胞核移植的方法将融合后杂种细胞的细胞核移入去核成熟卵内,可培育新的杂种。

另外,细胞核移植技术的建立,还为目前进行的哺乳动物体细胞克隆和转基因技术打下良好的实验基础[1]。

2.5 用于细胞疗法SCNT将患者的任何体细胞与去核卵细胞融合,融合子进行有丝分裂形成囊胚,囊胚的内细胞团是多能干细胞,对多能干细胞进行诱导使其定向分化可形成所需的组织和器官用于器官移植,不仅解决了器官和组织来源问题,并且也避免了宿主对外来物的免疫排斥。

2.6 动物体细胞融合在基础理论研究方面的应用(1)用于研究细胞的核质关系和个体发育。

2o世纪7O年代初,诞生了细胞拆合工程。

Carter于1967年发现细胞松弛素B(CB)能诱发体外培养的小鼠L细胞的排核作用。

Prescott等1972年首先应用离心术结合CB分离哺乳类细胞的胞质体获得成功,为研究哺乳类细胞的核、质相互关系、细胞质基因的转移开创了新的途径C1zJ。

异核体和细胞杂合子被用来确定基因调节因子,这些调节因子决定一个细胞表型消失或得以保持以及赋予受体新性状;通过对供体和受体细胞所有细胞特异性基因表达研究,细胞融合有助于人们了解发育,特别是在研究基因编码的可逆性方面。

在个体发育过程中,血红蛋白存在着从胚胎型向胎儿型(幼虫)最终向成人型的转换,对这些转换进行研究,除了揭示基因顺序表达的调控机理外,在医学方面也有意义,人们可以部分或全部扭转从胚胎型向胎儿型的转变从而治疗镰刀型贫血病。

(2)用于揭示疾病发生的机制。

与其他技术结合使用,细胞融合是一种揭示疾病机理的有效方法。

例如,细胞融合与免疫荧光,生化分析,电镜技术相结合,LattanziG等对肌肉萎缩症发生的机理进行了研究cH]。

(3)用于膜蛋白动力学研究。

细胞融合技术与显微镜技术结合使用被用来研究膜蛋白动力学以及这些膜蛋白之间的关系,P6terNagy等的研究发现大型膜蛋白群之间(主要组织相容性复合物majorhistocompatibilitycomplex,MHC,包括MHC I和MHClI)发生蛋白质交换,并且群内蛋白之间也发生蛋白移位,小蛋白群之间也存在着蛋白重排现象。

3.植物细胞融合技术植物细胞融合技术目前主要是作为扩大变异的手段,同时也正朝着将抗药性和胞质雄性不育等细胞质基因导人另一个体细胞的方向发展,有可能形成新的核质杂种。

如果获得了有用性状的细胞系,在还不能形成植株时,就可以通过快速大量繁殖细胞加以利用。

在生产应用研究方面,植物细胞融合在育种上有重要的应用价值,通过诱导不同种问、属问甚至不同科问原生质体的融合,可能打破有性杂交不亲和性的界限,广泛地组合各种基因型,从而有可能形成有性杂交方法所无法获得的新型杂种植株;另一方面又可将各种细胞器、DNA、质粒、病毒、细菌等外源遗传物质引入原生质体,从而有可能引起细胞遗传性的改变,为某些珍稀植物的快速繁殖、植物的复壮等提供了可行的方法,应用于植物育种、种质保存、无性系的快速繁殖和有用物质生产等。

植物细胞融合配合常规育种技术,可望选出优良材料,加之体细胞杂交来自双亲的遗传物质并非简单的堆积,而是发生了复杂的遗传重组,这正是改良作物所期望的。

植物细胞融合的作用主要表现在以下方面:通过植物细胞融合培育抗病新材料;合成新的物种,转移细胞质基因。

原生质体新培养体系的研究将会提高融合率。

YamagishiH等[】设计了一种新的高效原生质体培养体系,增加了不对称杂交属内种间细胞融合率可以设想,细胞融合技术发展后,可以把人参和虫草的细胞融合,产生新的品种,并具备它们各自特有的药效,这是非常有意义的事。

4.微生物细胞融合技术用于植物和微生物育种是细胞融合技术最基本的应用领域。

对微生物而言,该技术主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。

与基因工程技术相结合,使对遗传物质进一步修饰提供了各种各样的可能性。

目前,微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间以至属间,不断培育出用于各种领域的新菌种。

自1979年匈牙利的Pesti首先利用微生物原生质体融合技术提高青霉素产量以来,开创了原生质体融合技术在实际工作中的应用。

微生物细胞融合技术的一项突出应用是生物药品的生产,包括抗生素、生物活性物质、疫苗等,它适用于疾病的诊断、预防及治疗等。

另一方面的突出应用就是为发酵工业提供优良菌种,例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交,获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。

酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交,分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。

日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。

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