第5章细胞融合介绍

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细胞融合的原理

细胞融合的原理

细胞融合的原理细胞融合是指两个或多个细胞融合成一个细胞的过程,这是一种重要的细胞生物学现象,也是许多生物学过程中不可或缺的一环。

细胞融合的原理涉及到细胞膜的融合、细胞核的融合以及细胞器的融合等多个方面。

本文将从这些方面为大家详细解析细胞融合的原理。

首先,细胞融合的过程中,细胞膜的融合是至关重要的一步。

细胞膜是细胞的外层膜,它由磷脂双分子层和蛋白质组成,具有半透性和选择性通透性。

在细胞融合的过程中,两个细胞的细胞膜会发生融合,形成一个新的大细胞。

这一过程需要依赖于细胞膜上的融合蛋白和其他相关蛋白的作用,通过融合蛋白的介导,细胞膜得以融合,从而实现细胞融合的第一步。

其次,细胞融合的过程中,细胞核的融合也是不可或缺的一环。

细胞核是细胞的控制中心,其中包含着遗传物质DNA。

在细胞融合的过程中,两个细胞的细胞核会发生融合,使得两个细胞的遗传物质得以合并。

这一过程是由细胞质融合引起的,细胞质是细胞核外的细胞质的总称,其中包含着各种细胞器。

细胞融合的过程中,细胞质的融合会导致细胞核的融合,从而实现细胞融合的第二步。

最后,细胞融合的过程中,细胞器的融合也是非常重要的一环。

细胞器是细胞内的各种功能结构,如线粒体、叶绿体、高尔基体等。

在细胞融合的过程中,两个细胞的细胞器会发生融合,使得两个细胞的功能结构得以合并。

这一过程是由细胞膜的融合和细胞核的融合引起的,细胞融合的过程中,细胞膜的融合和细胞核的融合会导致细胞器的融合,从而实现细胞融合的第三步。

综上所述,细胞融合的原理涉及到细胞膜的融合、细胞核的融合以及细胞器的融合等多个方面。

这一过程是由细胞膜的融合、细胞核的融合和细胞器的融合相互作用引起的,通过这些步骤,细胞得以融合,从而实现生物体内的细胞融合现象。

希望本文的解析能够帮助大家更好地理解细胞融合的原理。

细胞融合知识点总结

细胞融合知识点总结

细胞融合知识点总结细胞融合的原理是两个细胞的质膜和细胞质融合在一起,形成一个多核细胞。

在自然界中,细胞融合常常发生在生物繁殖的过程中,例如受精过程中精子和卵子的融合。

人工细胞融合可以通过电脉冲、化学方法或病毒载体等手段进行。

一般来说,细胞融合的原理是将两个或多个细胞的细胞质和核融合在一起,形成一个新的细胞。

细胞融合具有许多重要的应用。

首先,它可以用于细胞培养。

在细胞培养过程中,研究人员可以利用细胞融合技术将不同类型的细胞融合在一起,形成一个新的细胞株,同时可以将其用于体外试验,以便对细胞的生理活动和病理活动进行研究。

其次,细胞融合可以用于基因编辑。

通过将不同类型的细胞融合在一起,研究人员可以将特定的基因或DNA序列导入到目标细胞中,从而实现基因编辑。

另外,细胞融合还可以用于干细胞研究。

通过将成体细胞融合在一起,可以形成多核细胞,从而实现干细胞的制备和研究。

细胞融合技术的发展对医学和生物学研究具有重要意义。

首先,它可以用于研究人类疾病。

通过将来自患者的细胞与正常细胞融合在一起,研究人员可以模拟疾病的发生和发展过程,从而探索疾病的发病机制和治疗方法。

其次,细胞融合还可以用于干细胞疗法。

通过将患者的成体细胞与干细胞融合在一起,可以形成多核细胞,从而实现干细胞的制备。

这些干细胞可以用于治疗各种慢性疾病,如心脏病、神经系统疾病和免疫系统疾病等。

细胞融合技术的发展也为生物学研究提供了新的思路。

首先,它可以用于研究细胞的功能。

通过将不同类型的细胞融合在一起,研究人员可以模拟细胞的功能,并探索细胞的生理活动和病理活动。

其次,细胞融合还可以用于研究干细胞的命运。

通过将成体细胞融合在一起,可以形成多核细胞,从而模拟干细胞的生成和分化过程。

这有助于揭示干细胞的命运和分化机制。

总之,细胞融合是一种重要的生物学技术,具有许多重要的应用。

随着生物技术的不断发展,相信细胞融合技术将在医学和生物学领域发挥越来越重要的作用。

第5章 细胞融合-2012

第5章 细胞融合-2012
1975年,英国Milstein和Kohler 在细胞融合技术的基 础上创立了单克隆抗体技术。
5.3 细胞融合的建立和发展
植物方面: 1937年,Michel用硝酸钠处理原生质体使之融合,但那时还 未用酶法大量分离原生质体,因此,植物细胞融合的起步比动 物细胞融合要迟10年左右。 1960年,Cocking 成功地用酶法制备了大量的原生质体,大 大促进了植物原生质体的融合研究。 1972年,Carlson等首次将粉兰烟草和郎氏烟草两个异种的体 细胞融合成功。 1974年,高国楠发现聚乙二醇能促进植物原生质体融合。 20世纪80年代发展了电诱导原生质体融合技术。
PEG溶液加入,并孵育一段时间(24℃或37℃, 10 - 20 分钟);缓缓加入高钙高 pH 溶液 15 分钟; 洗涤,收集细胞计算融合率。 • 融合促进剂 : 伴刀豆球蛋白 A ,二甲基亚砜
和链胃蛋白酶等,提高细胞的融合频率。
PEG诱导融合原理
• PEG含有醚键而具有负极性,与水、蛋白质和碳水化合物 等一些正极化基团形成氢键。当PEG分子足够长时,可作 为邻近原生质体表面之间的分子桥而使之粘连。
常用的杂种细胞筛选方法
• 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,纠正另外一亲本的
缺陷,从而令杂种细胞表现正常功能的原理选择杂种细胞。
• 抗性互补筛选法
利用亲本原生质体对抗生素、除草剂及其他毒性物质抗性差异
来选择杂种细胞。
• 生长特性筛选法
利用原生质体对培养基成分要求与反应的差异选择杂种细胞。
程序:
紫外线将病毒灭活, 稀释到一定浓度,加入 到细胞悬液中,离心,
诱导细胞融合。
化学法
1. 离子诱导融合法:

常用的盐类离子有硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙、 钠离子能中和原生质体表面的负电荷,使凝聚 (1970年,Power用硝酸钠使玉米和燕麦根尖细胞原生质体进行

第五章细胞融合

第五章细胞融合

第五章细胞融合第五章细胞融合(cell fusion)一、细胞融合的概念用人工方法把同种或不同种的两个或两个以上的细胞,通过介导物作用,融合成一个细胞的技术。

亦称体细胞杂交(somatic hybridization)二、细胞融合的意义(应用)1 进行基因定位,绘制人类基因图基因定位的方法家系分析法细胞融合法基因剂量效应法重组DNA法分子杂交法限制性片段长度多态性技术脉冲电泳法(PEGE)基因图:指将人类染色体上所有基因按其具体位置、次序和间隔距离详细地排列而成的图,又叫染色体连锁图2 诱导PC染色体3 体细胞杂种的致瘤性分析4 遗传缺陷的基因互补5 分化功能表达调控的研究6 淋巴细胞杂交瘤技术与单克隆抗体☆由单个杂交瘤细胞增殖产生的克隆细胞群分泌的高度纯一的抗体称为单克隆抗体7 植物细胞的原生质体融合培育杂种植株8 核质相互作用关系9 基因治疗10 疾病诊断三、细胞融合的机理膜融合是两个不同的膜相互接触和融合,导致两膜脂和膜蛋白的相互混合及两侧内含物的混合。

细胞融合的基本步骤包括:1 细胞密切靠近2 细胞桥形成3 细胞质渗透4 细胞核融合★融合机制种种1)“脂无序”模型 Lucy,1970-19752)Ca2+诱导的侧向“相分离”模型 Papahadjopoulos 19783)六角形HII构象与膜融合 Cullis and Hope19784)Ca2+诱导局部脱水与膜融合 Wilschut and Hoekstra 19845)渗透模型与膜融合 Lucy 19866)质子泵驱动膜融合刘树森1986膜融合过程大体概括为两大阶段:首先是两膜脂相互聚合和接触,其次是接触部位的局部脱水,形成不稳定中间结构,使膜脂发生混合而最终导致膜的融合四、细胞融合的材料1 植物或微生物原生质体的制备2 动物单个细胞的获得酶解消化法(胰蛋白酶、胶原酶)五、细胞融合的方法(一)生物法——病毒诱导细胞融合仙台病毒(Sendal virus)又称日本血凝性病毒(HVJ),是一种RNA病毒,1962年冈田善雄发现,能引起艾氏腹水瘤细胞融合成多核细胞。

细胞融合基本原理及应用

细胞融合基本原理及应用

细胞融合基本原理及应用细胞融合是指两个或多个细胞在一定条件下,使其融合成为一个细胞。

细胞融合的基本原理是利用细胞膜的特性和生物膜融合的机制,使两个细胞的膜融合在一起,从而合成一个具有两个母细胞特征的新细胞。

细胞融合的应用广泛,涉及到生物学、医学和农业等领域。

细胞融合的基本原理是通过创造融合条件,使两个或多个细胞的膜融合在一起。

在体外条件下,为了实现细胞融合,一般需要使用化学物质(如聚乙二醇)或电脉冲的方式来破坏细胞膜,使其形成融合孔。

通过融合孔,两个细胞的细胞膜可以互相融合,从而形成一个新的细胞。

细胞融合的应用十分广泛。

在生物学研究中,细胞融合被广泛应用于基因重组技术中,用于合成具有特定性状的细胞或生物体。

例如,在基因工程中,可以通过将不同物种的细胞融合,使得它们的特点可以同时存在于一个细胞或生物体中。

这种方法可以用于生产抗生物质、蛋白质、激素等。

在医学领域,细胞融合技术也有重要的应用。

例如,体细胞核移植技术就是一种细胞融合技术。

该技术可以将一个成熟细胞的细胞核移植到另一个无细胞核的细胞内,从而形成一个克隆细胞或生物体。

该技术在动物繁殖、胚胎干细胞研究和医学治疗等方面具有重要的意义。

此外,细胞融合还在农业领域具有重要应用。

例如,通过细胞融合技术可以将抗病毒基因导入病毒敏感的植物细胞中,从而使植物对特定病毒具有抗性。

这种方法可以有效地提高农作物的产量和质量,减少病害对作物的危害。

细胞融合技术还可以应用于药物研发。

通过将不同细胞进行融合,可以合成一种具有多种药物特性的细胞,从而用于药物发现和筛选。

例如,可以将抗癌药物敏感细胞与显著生长抑制特性的细胞进行融合,从而产生一种具有潜在抗癌药物的细胞株。

此外,细胞融合技术还可以用于研究细胞膜和细胞内信号传导等生物学基本过程。

通过融合带有特定标记的细胞,可以追踪和分析融合后细胞中的生物活性物质和细胞器。

这种方法可以帮助科学家更好地理解细胞膜融合的机制以及细胞内多种信号传导通路的功能。

第5章 细胞融合

第5章 细胞融合

第5章细胞融合5.1细胞融合的概述5.2细胞融合技术的意义5.3细胞融合的基本原理5.4细胞融合材料5.5细胞融合的方法5.6融合细胞的筛选5.7细胞融合技术的应用举例5.8 展望5.1 细胞融合的概述5.1.1 细胞融合的定义细胞融合(Cell fusion)又称体细胞杂交(Somatic hybridization):是指将不同来源的细胞或原生质体通过人工方法诱导融合形成杂种细胞,并使之分化再生,形成新物种或新品种的技术。

5.1.2 细胞融合的类型根据所选用的亲本细胞或原生质的来源可分为以下4种:体细胞杂交1、利用双亲的体细胞或原生质进行融合,是真正意义上的细胞融合技术,目前细胞融合的大多数组合仍以体细胞杂交为主。

2、配子-体细胞杂交融合亲本一个为体细胞,另一个为性细胞(精、卵细胞),可获得三倍体细胞杂种。

3、配子间细胞杂交融合双亲本均为性细胞(精、卵细胞),配子间细胞杂交有多种组合形式。

其中以精、卵细胞进展最快。

例如:玉米4、微细胞杂交先诱导细胞中形成高频率的微核,再分离和制备具有此微核的细胞或原生质体,作为融合的亲本而进行体细胞杂交。

用于转移单个完整的染色体以建立单体或多体的“染色体杂种”。

5.2 细胞融合技术的意义可以避开生殖细胞的受精过程,在亲缘更远的物种间实现基因转移,创造出自然界中所没有的新物种。

体细胞融合还有一个重要的价值,就是创造细胞质杂种。

体细胞杂交在作物育种和种质创新上有其独到的意义和作用。

5.3 细胞融合的基本原理将来自小鼠和人体的两个细胞通过细胞融合技术,得到含有两者遗传信息的新的杂合细胞,然后通过培养基筛选出这种杂合细胞,就有可能得到一个新生物。

细胞融合的研究历史细胞融合现象最初是在动物细胞中表现的。

1858年Virchow叙述了正常组织、发炎组织以及肿瘤组织中的多核细胞情况。

1875年,Lange第一个观察到脊椎动物(蛙类)的血液细胞发生的合并现象。

1962年日本冈田善雄发现一种叫日本血凝性病毒(HVJ)能引起艾氏腹水瘤细胞融合成多核细胞的现象。

细胞融合的原理

细胞融合的原理

细胞融合的原理
细胞融合是指两个或两个以上的细胞融合成一个细胞的过程,这一过程在生物体内起着至关重要的作用。

细胞融合的原理涉及到细胞膜、细胞质和细胞核等多个方面的生物学知识,下面我们来详细探讨一下细胞融合的原理。

首先,细胞融合的过程需要细胞膜的参与。

细胞膜是细胞的外层边界,它具有半透性和选择性通透性,能够控制物质的进出。

在细胞融合过程中,两个细胞的细胞膜会融合在一起,形成一个共同的细胞膜,从而使两个细胞的质膜融为一体。

其次,细胞融合还需要细胞质的融合。

细胞质是细胞内液体和细胞器的总称,它包括细胞质基质、细胞器和细胞骨架等。

在细胞融合的过程中,两个细胞的细胞质会相互融合,使得两个细胞的细胞质混合在一起,形成一个共同的细胞质。

最后,细胞融合的原理还涉及到细胞核的融合。

细胞核是细胞的控制中心,内含遗传物质DNA。

在细胞融合的过程中,两个细胞的细胞核会融合在一起,使得两个细胞的遗传物质合并成一个细胞核,从而形成一个新的细胞。

细胞融合的原理是多方面因素综合作用的结果,它在生物体内起着重要的生理和生化作用。

细胞融合不仅在生物的生长发育过程中起着至关重要的作用,还在生殖和修复过程中发挥着重要的作用。

因此,对细胞融合的原理进行深入的研究,不仅有助于增进我们对生命的认识,还有助于促进医学和生物技术的发展。

总之,细胞融合的原理是一个复杂而又精彩的过程,它涉及到细胞膜、细胞质和细胞核等多个方面的生物学知识。

通过对细胞融合的原理进行深入的研究,我们可以更好地理解生命的奥秘,为人类的健康和生物技术的发展提供更多的可能性。

希望本文能够对您有所帮助,谢谢阅读。

细胞融合概述范文

细胞融合概述范文

细胞融合概述范文细胞融合是指两个或更多个细胞合并成一个新的细胞的过程。

这一现象在生物学研究中具有重要意义,可以促进细胞研究、发展新的细胞治疗方法以及研究细胞间的相互作用等。

细胞融合可以通过自然的方式发生,例如在生殖过程中的精子与卵子的结合,也可以通过人工的方式实现,例如在实验室中将两个细胞融合在一起。

细胞融合的过程可以分为以下几个步骤:融合前的准备、融合、融合后的变化。

在融合前的准备阶段,细胞需要处于一个特定的状态,以便进行融合。

例如,细胞膜需要处于柔软的状态,以便两个细胞能够相互接触和融合。

此外,细胞表面的融合蛋白也需要存在,以便细胞可以相互识别并融合在一起。

在融合的过程中,首先需要两个细胞相互接触。

这可以通过将两个细胞直接放置在一起或利用一些特殊的方法来实现,例如通过电脉冲或化学物质来引发细胞融合。

一旦两个细胞接触,它们的细胞膜就会融合在一起,形成一个新的细胞。

细胞融合后,会发生一系列的变化。

首先是细胞核的融合,即两个细胞中的核融合在一起,形成一个新的合核细胞。

这个合核细胞中包含了两个细胞的遗传物质,可以说是两个细胞的结合。

细胞融合在生物学研究中有着广泛的应用。

一方面,它可以用于研究细胞间的相互作用。

通过融合不同类型的细胞,可以观察和研究它们之间的相互影响和合作。

这有助于我们更好地理解生物系统的功能和调控机制。

另一方面,细胞融合还可以用于发展新的细胞治疗方法。

例如,在干细胞研究中,细胞融合可以用于产生特定类型的细胞,以用于治疗一些疾病。

这种方法被称为细胞重编程,通过将患者自身的皮肤细胞与干细胞进行融合,可以产生与患者遗传物质相匹配的干细胞,以用于治疗一些自身免疫性疾病、神经退行性疾病等。

此外,细胞融合还可以用于生物工程和生物技术领域。

通过融合不同类型的细胞,可以产生具有特定特性或功能的合成细胞,从而扩大了细胞的应用范围和潜力。

综上所述,细胞融合是指两个或更多个细胞合并成一个新的细胞的过程。

它在生物学研究中具有重要意义,可以用于研究细胞间的相互作用、发展新的细胞治疗方法以及在生物工程和生物技术领域的应用。

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三 基本原理 对于植物细胞而言, 1、一般先将两种不同植物的体细胞(来自其叶或 根)经过纤维素酶、果胶酶消化,除去其细胞壁, 得到原生质体; 2、 而后通过物理或化学方法诱导其细胞融合形成杂 种细胞; 3、 继而再以适当的技术进行杂种细胞的分检和培养, 促使 杂种细胞分裂形成细胞团、愈伤组织、直 至形成杂种植株,从而实现基因在远缘物种间的 转移。 4、由 于这个新细胞得到了来自两个细胞的染色体组和 细胞质,在适宜的条件下来培养,长成的生物个 体就是一个新的物种或品系。
3.体细胞融合还有一个重要的价值,就是创造 细胞质杂种。在体细胞杂交中双亲的细胞质 都有一定的贡献。据试验,融合后的杂种细 胞质最终会选择某一亲本的叶绿体,但线粒 体可以实现双亲重组。因此,有可能通过细 胞融合获得细胞核、叶绿体、线粒体基因组 的不同组合,这在育种上无疑有着重大价值。 4.体细胞杂交在作物育种和种质创新上有其独 到的意义和作用。随着新的融合技术(如电融 合技术)进一步完善和发展,体细胞杂交对作 物改良必将发挥出更大的作用。
2. 基本过程 以植物原生质体为例,PEG法诱导原生质 体融合的过程见图5-4所示。 融合中应注意: (1)事先要做好两种原生质体的识别标记,如 色素、缺陷型、抗性标记等。 (2)原生质体的密度应在105个/ml左右,两种 原生质体按1:1等量混合。
(3)常用PEG的分子量通常为4000~6000,加热熔 化与Eagle溶液配成50%(W/V)浓度(小分子质 量的PEG配成55%浓度)。加入PEG后,24 ℃ 培育10-20min(注意时间宜短不宜长,过长,使 原生质体周围包裹一层膜形成凝集体,会降低 融合率),缓缓加入高pH、高钙离子溶液, 15min后用冲洗液清洗,离心收集原生质体。 (4)计算:融合率=(融合细胞的细胞核总数/视野 内全部细胞的细胞核总数)×100%
2 基本过程 电融合装置的电极有两种:微电极型(图5—5 中B)和平行多电极型(图5-5中A),它们的特点与 操作如下: (1)将制备好的亲本原生质体均匀混合放入融合 小室中,微电极型只有一个小室(图5-5中B),平 行电极型有4个小室(图5-5中A),两电极间隔 3mm,整个装置放在一个培养皿中。
(2)微电极型的两个电极的端部同时与两个靠近 的原生质体膜表面接触,微电极所产生的 5~12mA的脉冲电流间断刺激1~5ms,原生质体 在累计几秒到几十秒钟的时间内会发生暂时性的 收缩,两层膜之间形成小孔,连接成桥,形成一 个个泡囊,经点连接到面连接,最后形成融合体, 整个过程大约10~30min。 (3)平行多电极通过1兆赫(MHz)交流电场发生双 向电脉冲,原生质体在电场力的作用下,极化产 生偶极子,原生质体紧密排开成串珠状(图5-5中 C)。在适当时间和强度(如50mA l.2~2kV/cm)的 直流电脉冲作用下,质膜被击穿,进一步形成融 合体。应用如下图所示。
下图所示的是两个不同的原生质体质体或细胞通过细胞融合,得到含有两 者遗传信息的新的杂合细胞,然后通过培养基筛 选出这种杂合细胞,就有可能得到一个新生物。
植物细胞融合过程示意图:
显微镜下的细胞融合过程见图5-2
细胞融合主要经过了两原生质体或细胞互 相靠近、细胞桥形成、胞质渗透、细胞核融 合几个步骤。其中细胞桥的形成是细胞融合 最关键的一步,融合过程中两个细胞膜从彼 此接触到破裂形成细胞桥的具体变化过程图 解如图5-3所示。 细胞融合现象最初是在动物细胞中发现的。 后来,细胞融合技术逐步扩展到植物细胞 和微生物细胞。
(四) 细胞融合的影响因素 1. 植物细胞融合 植物原生质体融合无种属特异性,故其融合效率仅 与外界条件有关,而与其自身种属无关。如何确定不同 材料的融合条件,需经过具体实验制定出最佳融合方案。 植物细胞融合的影响因素如下: (1)PEG诱导融合的关键是作用时间,尤其是高Ca 2+和 pH溶液处理时间长短非常重要。时间过长原生质体损 伤严重,融合效率降低;过短则不融合。 (2)PEG规格和纯度与融合效率亦有关系。以往认为PEG 分子质量越大,对细胞毒性越大,因此选用分子质量小 的PEG。但是目前发现PEG毒性是其中杂质所致,经纯 化后即无毒性。故目前应用分子质量较大者(4000~6000) 居多。因此操作时应注意PEG纯度。
(4)细胞融合过程中,通常耗氧量较大,缺氧时经 常不融合。空气中含氧量大于20%时有一定融合 率,但有些细胞在无氧条件下也可融合。 (5)有些细胞融合时需要Ca2+ ,否则不融合,细 胞蛋白质亦发生变化。实验表明Sr2+、Ba2+ 、 Mg2+ 、Mn2+ 等离子可代替Ca2+,但有效浓度较 Ca2+大的多。融合时最适合的离子强度一般为 0.1mol/L。 (6)最适合的pH为7.4~7.8之间,在此范围之外, 融合率均较低。
第五章 细胞融合
一 细胞融合的定义 细胞融合是20世纪60年代发展起来的一项细 胞工程技术。细胞融合(Cellfusion)又称体细胞杂 交(Somatic hybridization),是指将不同来源的原 生质体(除去细胞壁的细胞)相融合并使之分化再 生、形成新物种或新品种的技术。
二.细胞融合的意义 1.通过原生质体融合进行体细胞杂交已成为细 胞工程研究的重要内容之一。可把这种技术 应用于遗传性状改良、克服远缘杂交中的不 亲和障碍、更加广泛地组合起各种植物的优 良遗传性状,从而培育出理想的新品种。 2.进行体细胞融合可以避开生殖细胞的受精过 程,从而在亲缘更远的物种间实现基因转移, 创造出自然界中所没有的新物种。
(一)生物法——仙台病毒法 我们知道很多病毒都具有凝集细胞的能力,它一边黏 接在一个细胞表面,另外一边黏接在另一个细胞表面, 从而使两个细胞在病毒的作用下靠近发生凝结。 在动物细胞融合中,仙台病毒(HVJ)已成为产生细胞 杂种的标准融合剂。 病毒促使细胞融合的主要步骤如下: (1)两个原生质体或细胞在病毒黏结作用下彼此靠近。 (2)通过病毒与原生质体或细胞膜的作用使两个细胞膜 间互相渗透,胞质互相渗透。 (3)两个原生质体的细胞核互相融合,融为一体。 (4)进入正常的细胞分裂途径,分裂成含有两种染色体 的杂种子细胞。 过程图解如下图所示。
2.组织的消化 通过生物化学的方法将剪碎的组织块分散成 细胞团或单细胞。可根据不同的组织对象采用不 同的酶消化液,如最常用的有胰蛋白酶和胶原酶 等。其他的酶如链霉蛋白酶、黏蛋白酶、蜗牛酶 等也可用于动物组织的消化。EDTA最适合消化 传代细胞,常与胰蛋白酶使用。 下面分别以胰蛋白酶和胶原酶为例介绍一下 动物组织的消化方法:
(三)物理法——电融合诱导法 1 基本原理 电融合法是20世纪80年代出现的细胞融合技 术。在直流电脉冲的诱导下,原生质体质膜表面 的电荷和氧化还原电位发生改变,使异种原生质 体黏合并发生质膜瞬间破裂,进而质膜开始连接, 直到闭和成完整的膜形成融合体。与PEG法比较, 电融合法优点较多,如融合率高、重复性强、对 原生质体伤害小;装置精巧、方便简单、可在显 微镜下观察或录像融合过程;免去PEG诱导后的 洗涤过程、诱导过程可控制性强等等。电融合设 备及原理如图5-5:
胶原酶:是一种由细菌中提取的酶,对胶原和细胞间质 有较强的消化作用,适用于消化纤维组织、上皮组织、 癌组织等。胶原酶不受Ca 2+、Mg2+的螯合影响,可 用BSS和含血清培养基配制成200U/ml或0.1~0.3mg/ ml浓度,作用温和,无需机械振荡。具体消化方法如下: (1)向培养瓶中放入1~5mm3大小的组织块,加 5m12000U/ml的胶原酶母液,最终浓度为200U/ml, pH=6.5 。 (2)36.5 ℃水浴4~48h,无需摇动,中间可更换酶液一次。 (3)当组织变软,分散于瓶底时,轻轻振荡即散成细胞 团或单个细胞,小心倒出培养液。 (4)800r/min离心5min,弃上清液,重新悬浮BSS溶液 中,再离心一次。 (5)加入培养液制成细胞悬浮液。
五 细胞融合技术 为了使制备好的原生质体或细胞能融合在一 起,选择适宜有效的诱导融合方法很重要。诱导 融合的方法可分为物理法、化学法及生物法。物 理法主要包括显微操作、电场刺激等;化学法主 要是用聚乙二醇PEG结合高pH、高钙离子法; 生物法有仙台病毒法等。具体应用时要根据不同 对象选择不同的细胞融合方法和条件。诱导动物 细胞融合,仙台病毒HVJ诱导、PEG法、电融合 法都适用;植物细胞融合常用PEG法和电融合法; 微生物细胞融合只适用PEG法。表5-1显示不同 细胞融合的条件及其主要应用。
胰蛋白酶:尤其适合于细胞间质较少的软组织, 如胚胎、羊膜、上皮、肝、肾以及传代细胞等。 用胰蛋白酶消化动物细胞的基本步骤如下: (1)向剪碎的组织块中加入30-50倍体积的0.25% 浓度的胰蛋白酶。 (2)在37℃水浴内消化30~60min,每5-l0min摇动 一次,根据具体情况可以中间更换消化液。 (3)Hanks液漂洗两次,每次2~3min 。 (4)800r/min离心5min,弃上清液,加入营养液。 如果有大块,可用纱网过滤。
(二)化学法——PEG结合高Ca2+、pH诱导法 细胞融合中的化学法诱导主要包括:NaNO3 诱导(NaNO3可中和原生质体表面负电荷,促进 原生质体聚集,对原生质体无损害,但融合效率 低)、高Ca2+和pH诱导法、PEG诱导、高Ca2+和 pH诱导PEG结合诱导等。上面几种方法中以后 者最为常用,下面做一重点介绍:
四 融合材料 (一)植物或微生物原生质体的制备 植物和许多微生物细胞外有一层坚韧的细胞 壁,如植物细胞质膜外面包裹一层细胞壁,各 细胞壁间有果胶层将细胞联结在一起。为了促 使这样细胞的融合就必须先得到单个细胞,除 去细胞壁,才能获得植物原生质体或微生物原 生质球。因此对于植物和微生物细胞的融合一 般又可称为原生质体融合。
2.动物细胞融合 在动物细胞融合过程中,除促融剂外,其他如细胞 性质、温度、pH、离子强度及离子种类等均会影响细 胞融合效率。 (1)首先,亲本细胞表面性质影响较大,表面覆盖绒毛 而不规则者较易融合,而表面光滑者较难融合。 (2)细胞种类不同,融合效果也不同,如腹水癌及株化 细胞较易融合,而淋巴细胞或血球细胞几乎不融合。 (3)细胞融合时需要适宜温度和运动状态。如仙台病毒 诱导欧利希氏腹水癌细胞融合时,于37 ℃振摇时易于 融合,且融合效率与病毒量呈正比。但在34 ℃振摇则 融合率下降。在37℃时不振摇则几乎不融合。
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