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细胞融合

更新时间:2010-03-17 15:18:08

1983年4月1日,西欧有一家报纸刊登一条新闻,说是德国汉堡大学的两位教授用最先进的生物技术,成功地使牛的细胞和西红柿的细胞融合在一起。融合了的细胞经过培养长成一棵古怪的植株,结出的果实含有动物蛋白,吃起来有牛肉味道。两位教授把这株植物定名为“牛西红柿”。

这条消息立即引起了轰动。用细胞融合培养出动物和植物之间的杂种,这可是具有划时代意义的大事。一时间,各国的传播媒介竞相报道,我国的一些报刊也作了转载。许多人饶有兴趣地注视着这一事件的发展。然而,不久就披露出来的真相使人们一下子泄了气。原来,所谓的“牛西红柿”完全是编造出来的谎言。在西方的许多国家,4月1日是愚人节。

在愚人节撒谎是不会受到指责的。那家报纸对读者开了一个大玩笑,一个国际玩笑。

玩笑归玩笑,这一事件毕竟使公众对细胞融合的认识和重视又提高了几分。确实,作为细胞工程的骨干,细胞融合技术有可能创造出许多不可思议的奇迹,它的前程不可限量。

所谓细胞融合,就是使两个不同物种的活细胞紧密接触在一起,并且使接触部位的细胞膜发生融化。这样,两个细胞你来我往,互相流通,最后合而为一,完全合并成一个细胞。在精巧的培养技术之下,这个细胞有可能发育成完整的生物个体,那就是原来两个细胞所属的物种的杂种后代了。这个杂种后代可能兼有两个上一代的一些优良性状。这对于改良品种,提高农、林、牧业产品的产量和质量,是很有意义的。

美国的科学家曾经选择了两种烟草进行细胞融合。这两种烟草,一种是产量很高的栽培品种,一种是抗病害能力很强的野生种。两种烟草的叶肉细胞经过化学药品处理后脱去了细胞壁,然后发生了融合。融合的细胞再经过培养,长成了一株面目一新的烟草。它兼有高产和抗病害的优点,而且能直接繁育后代。这样,美国的烟草种植业就获得了一个优良的新品种。

一位德国科学家的工作更有趣,他完成了马铃薯和西红柿的细胞融合。要知道,马铃薯和西红柿在植物分类上分别属于茄科的两个属,从植株来说是绝对不可能发生杂交的。然而,细胞融合技术却使它们的杂种后代诞生了。这个杂种后代结出了西红柿,而且初步具备了马铃薯耐寒的特性。美中不足的是,它的地下部分并没有像期望的那样结出马铃薯。要是哪一天能做到这一点就更妙了!

细胞融合说起来容易,做起来就是另一回事了。细胞的直径大多在数十微米上下,几十个细胞并排着能从针眼里穿过,所以细胞融合的操作难度是可想而知的。这还是小事,要使两个不同种的活细胞紧密接触,进而细胞膜发生融化,是细胞融合的最大难题。在这个难题面前,科学家们使尽了浑身解数:有的使用了聚乙二醇等化学药品;有的使用了细胞电穿孔技术--用高强度、短时程的电脉冲去击穿细胞膜以促进融合;有的更是别出心裁,用失去活性的病毒颗粒来促使细胞膜融化。至于在细胞融合后再把它培养成健全的生物个体,则牵涉到设计和使用成分复杂的培养基,牵涉到控制和不断变更培养条件等等,也是困难重重,荆棘满途。

尽管如此,致力于细胞融合的各国科学家还是取得了很大的进展。不要说是马铃薯和西红柿那样不同属的植物的杂种,连菊科植物和豆科植物的杂种也已经得到了。许多植物优良品种由此来到了世界上。在动物方面,山羊--绵羊,牛--貂,猴--鼠,甚至人--鼠的细胞融合也已经成功了。这些融合了的细胞尽管还没有能发育成动物个体,但已经能长期存活,而且能不断分裂,形成同种细胞的群体--杂交瘤。关于杂交瘤,下文还将详细介绍。

前两年,有人完成了一项引人瞩目的细胞融合:在使用细胞电穿孔技术后,人的红细胞被整个地摄入矮牵牛的叶肉细胞中。过几天后,两者相安无事,各自都活得很自在。矮牵牛叶肉细胞慢慢长出了细胞壁(原来的细胞壁在融合前剥去了);而红细胞则照样履行它原先在人体里的使命--分泌血红蛋白。这个奇特的融合细胞可以看成是一种全新的生物体系--植物和动物的杂交体系,尽管它离开完整的杂交个体还有遥远的距离,但已经是一个破天荒式的伟大的开端了。如果从这个开端能顺利发展下去的话,本文开头说到的那个牛西红柿,说不定真有一天会出现在你的餐桌上呢!

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