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[[细胞融合]](cell fusion) {{百科小图片|bk80q.jpg|细胞融合}}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。 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)。 ==过程== [[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。但是,通过EFF-1发生的细胞融合则是一个双向融合过程,需要EFF-1出现在两个相互融合的细胞中。 ==融合方法== 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(如病毒诱导融合法)、化学方法(如[[聚乙二醇]]PEG诱导融合法)、物理方法(如电场诱导融合法)。 某些病毒如:灭活的仙台病毒、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。 ==融合[[诱导物]]== 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,生物法利用灭活仙台病毒是[[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]]。 ==实验操作== 人、鼠细胞融合实验分步进行∶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。 ==应用价值== 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。 ==应用== 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。 ==细胞融合的成功例证== <table><tr><td align="" width="284"><b>生物种类</b></td><td align="" width="284"><b>细胞来源</b></td></tr><tr><td align="" width="284"><b>甘蓝—青菜</b></td><td align="" width="284">叶—根</td></tr><tr><td align="" width="284"><b>[[大豆]]—[[马唐]]草</b></td><td align="" width="284">[[愈伤组织]]—叶</td></tr><tr><td align="" width="284"><b>矮牵牛—龙面花</b></td><td align="" width="284">叶—花瓣</td></tr><tr><td align="" width="284"><b>[[大麦]]—花生</b></td><td align="" width="284">种子—种子</td></tr><tr><td align="" width="284"><b>大麦—大豆</b></td><td align="" width="284">叶—悬浮细胞</td></tr><tr><td align="" width="284"><b>[[小麦]]—矮牵牛</b></td><td align="" width="284">叶—花瓣</td></tr><tr><td align="" width="284"><b>油菜—大豆</b></td><td align="" width="284">叶—悬浮细胞</td></tr><tr><td align="" width="284"><b>玉米—大豆</b></td><td align="" width="284">叶—悬浮细胞</td></tr><tr><td align="" width="284"><b>大豆—[[野豌豆]]</b></td><td align="" width="284">悬浮细胞—悬浮细胞</td></tr><tr><td align="" width="284"><b>大麦—[[蚕豆]]</b></td><td align="" width="284">叶—根</td></tr><tr><td align="" width="284"><b>大豆—[[香草]]木犀</b></td><td align="" width="284">悬浮细胞—叶</td></tr><tr><td align="" width="284"><b>酵母菌—鸡</b></td><td align="" width="284">[[原生质体]]—血红细胞</td></tr><tr><td align="" width="284"><b>大豆—烟草</b></td><td align="" width="284">悬浮细胞—叶</td></tr><tr><td align="" width="284"><b>大豆—秋水仙</b></td><td align="" width="284">悬浮细胞—叶</td></tr><tr><td align="" width="284"><b>人—[[胡萝卜]]</b></td><td align="" width="284">[[腹水]]癌细胞—原生质体</td></tr><tr><td align="" width="284"><b>番茄—马铃薯</b></td><td align="" width="284">叶—根尖</td></tr><tr><td align="" width="284"><b>人—小鼠</b></td><td align="" width="284">[[纤维瘤]]细胞—畸态瘤细胞</td></tr></table> [[分类:生物学]][[分类:细胞]][[分类:植物学]]
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