细胞融合技术是用自然的或人为的方法,使种类不同的两种生物细胞直接融合,产生能够同时表达二者有益
性状新杂种细胞的技术。自然进行的细胞融合,即卵子和精子受精形成合体,只能发生在同一种生物或亲缘关系很近的生物种之间。然而,细胞融合技术的问世不仅为细胞学、遗传学的研究提供了有力的手段,而且开创了动物、植物育种和工业生产的新局面。
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新的二倍体。而细胞融合为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。其中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)。
人工细胞融合一般都采用化学和物理因素的诱导技术。如目前化学诱导常用促融合剂
聚乙二醇(PEG);物理诱导采用电融合。为了改善和提高细胞融合的有效性,植物和微生物细胞的融合必须先除去细胞壁,使其成为
原生质体。因此,对于植物和微生物来讲,细胞融合常被称为
原生质体融合。细胞融合技术是在20世纪60年代建立和发展起来的。1960年,首先发现两种不同类型的细胞,在混合培养过程中,会自发融合形成融合细胞。同时发现,紫外光灭活的
仙台病毒可以诱发艾氏腹水瘤细胞相互融合。1965年,采用灭活的仙台病毒诱导产生了第一个种间异梭体。一年后,又进一步使用仙台病毒获得了能够增殖的杂种细胞。此后,人工诱导体细胞融合方法作为一种新的
生物工程技术已广泛地用于种内、种间、属间、科间乃至动、植物的杂种细胞的构建。该法无论在生物学的基础理论研究方面,或工、农、医等应用方面,均具有广阔的前景。
1965年,英国科学家进一步证实了灭活的病毒在适当的条件下也可以诱发
动物细胞融合。
后来科学家又成功诱导了不同种动物的体细胞融合,并且能将杂种细胞培养成活。细胞融合技术不断改进,现在已广泛应用于
细胞学,遗传学,免疫学,病毒学等多种学科的研究工作中。
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。细胞融合另一个重要应用就是制备
单克隆抗体。单克隆抗体可以用作
诊断试剂,治疗疾病和运载药物,具有准确,高效,简易,快速等优点。
⒈理论上说任何细胞,都有可能通过
体细胞杂交而成为新的生物资源。这对于种质资源的开发和利用具有深远的意义。
⒊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。