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 顾名思义,细胞融合是两个细胞融合在一起,形成一个新细胞的过程。这个新形成的细胞一般具有原来双亲细胞的一些特征。能够使两个细胞融合,形成一个融合细胞的方法,称为细胞融合技术。

1细胞融合

细胞融合的目的是产生杂合细胞,希望杂合细胞具有比双亲更优秀的性状,或者是弥补双亲的缺陷。正常情况下细胞之间的接触不能引起细胞融合,所以要让细胞之间发生融合,需要采用一些特殊的方法。这些方法通常包括物理方法、化学方法和生物方法。

物理方法一般是采用电击刺激细胞,造成细胞膜一定程度的破损。当细胞修复破损的细胞膜时,相邻细胞就可能通过细胞膜的修复过程而融为一体。

化学方法是通过使用化学药物,使相邻细胞发生融合的方法。常用的化学药物是聚乙二醇(也称PEG),它的作用是通过改变细胞膜的结构,使相互接触的细胞发生融合。

另外,使用灭活的仙台病毒或疱疹病毒等也可以诱导细胞之间发生融合。它的原理是,病毒能够与细胞膜上的蛋白发生作用,使细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,相邻细胞的细胞膜可以借此机会整合在一起,发生细胞间的融合。

2通过细胞融合能够产生杂合细胞。

杂合的植物细胞可以经植物细胞培养的途径形成新的个体,这样形成的个体突破了植物有性杂交的局限性,使远缘杂交成为可能。

在植物方面,细胞融合大多用于创造新品种。至今,植物种间、属间、甚至科间的细胞融合都获得了成功。例如,人们让白菜的细胞和甘蓝的细胞融合,用这种融合细胞培育出了白菜-甘蓝新品种。

3细胞核移植技术

对于高等的哺乳动物,目前还无法实现直接通过细胞融合形成新个体的过程。但是,人们创造了另外一项技术,就是细胞核移植技术。

这个技术是先获得供体细胞的细胞核,然后将这个细胞核移植到一个已经去除细胞核的卵细胞中,再将这个接受异体细胞核的卵细胞放入另外一个动物的子宫内发育,最后形成一个新的个体。

轰动世界的多利羊就是通过这种核移植技术诞生的。

因为一个供体可以提供众多完全一样的细胞核,可能形成众多相同的后代,所以这项技术也被称为动物克隆技术。除多利羊外,目前已对牛、猪、狗、猫等相当多的动物实现了克隆。

4转基因技术

另外一个与之相关的就是转基因技术。这项技术是通过一定的手段将外源基因导入到受体细胞内,使外源基因所具有的优良性状能够在受体细胞,及由受体细胞形成的个体中表现出来。细胞转基因的结果可能会提高转基因作物的产量、品质、抗逆性、抗病虫害等。

现在市场上已经有很多种转基因农产品,包括大豆、玉米、一些水果和蔬菜等。将外源基因导入植物细胞的方法,一般有农杆菌法、基因枪法等,其原理就是要么以农杆菌作为侵染细胞的媒介,要么机械性的影响细胞,然后强行将基因导入细胞。

5细胞融合技术

动物细胞融合的一个最典型应用的例子就是通过形成杂交瘤生产单克隆抗体的技术。小鼠的B淋巴细胞能够产生抗体,但是它在体外不能无限增殖,所以不能直接用于抗体的生产。小鼠的骨髓瘤细胞是永生细胞,能够在培养条件下无限增殖。于是,人们通过细胞融合技术将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,获得了既能无限增殖又能产生抗体的杂交瘤细胞。

因为每个B淋巴细胞只能产生一种抗体,就是说不同的杂交瘤细胞会产生不同的抗体。由一个杂交瘤细胞经过增殖形成的群体称为单克隆,由这个克隆产生的抗体就是单克隆抗体。由于产生抗体的杂交瘤细胞可以在体外无限增殖,并不断产生抗体,所以产生特异性抗体的杂交瘤细胞一般被生物公司用来规模化生产商品化的抗体。单克隆抗体因为来自单一细胞,一般特异性比较强。

单克隆抗体技术在生物工程中占有非常重要的地位,至今,全球已经报道的单克隆抗体已达10余万种,其中在临床上用于诊断和治疗的约500种以上。

知识拓展:

1.细胞融合技术的应用 

2.