專利名稱：細(xì)胞核自體移植技術(shù)的制作方法
細(xì)胞核自體移植技術(shù)是一項細(xì)胞工程技術(shù)。它與核移植技術(shù)關(guān)系密切，二者都以去核細(xì)胞為背景發(fā)展衍化而來，但又各具特點。核移植是在兩種細(xì)胞，即供體細(xì)胞和受體細(xì)胞之間進行的，其過程是將卵母細(xì)胞的核去掉，制備成去核卵，然后將胚胎細(xì)胞核、體細(xì)胞核或體細(xì)胞移入，再進行細(xì)胞融合，從而構(gòu)建為人工合子，主要用于發(fā)育生物學(xué)研究，是克隆技術(shù)的核心技術(shù)[參見《科學(xué)》(Scientific American中文版)1999年第3期IanWilmut“克隆技術(shù)對醫(yī)學(xué)的影響”一文]。
細(xì)胞核自體移植的目的在于1)利用環(huán)境因素改變?nèi)ズ思?xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的功能狀態(tài)，進而對細(xì)胞核內(nèi)基因的狀態(tài)進行調(diào)控，從而獲得適應(yīng)新環(huán)境的細(xì)胞株、生物品系，甚至新生命體；2)當(dāng)環(huán)境作用于細(xì)胞時，對細(xì)胞核的作用有原發(fā)和繼發(fā)兩條路徑。細(xì)胞核自體移植消除了原發(fā)路徑的影響，只顯示了繼發(fā)路徑，可以鑒定細(xì)胞核內(nèi)生物效應(yīng)的來源。
細(xì)胞核自體移植技術(shù)的核心是利用環(huán)境與細(xì)胞質(zhì)作用。細(xì)胞核此前被移走，事后又被移回。其具體過程(如附


圖1)為1)將目的細(xì)胞(可以為動物的體細(xì)胞，生殖細(xì)胞，胚胎細(xì)胞，植物細(xì)胞，細(xì)菌等)的核移去，帶有或不帶有部分細(xì)胞質(zhì)，制備成去核細(xì)胞；2)以某種環(huán)境因素(如放射線，微波，高壓，失重，等等)作用于該去核細(xì)胞；3)環(huán)境作用停止后，將未受環(huán)境作用的細(xì)胞核迅速移回；4)細(xì)胞培養(yǎng)。細(xì)胞核由于在環(huán)境作用于細(xì)胞的關(guān)鍵時刻被移走，從而躲避了環(huán)境的直接沖擊，如果這個細(xì)胞在培養(yǎng)中成活，其細(xì)胞核中的生物效應(yīng)則是細(xì)胞質(zhì)作用的結(jié)果。
此外，細(xì)胞核自體移植技術(shù)還可以在如下過程(如圖2)體現(xiàn)出來1)將目的細(xì)胞的部分細(xì)胞質(zhì)移去；2)在細(xì)胞外以某種環(huán)境因素作用于該細(xì)胞質(zhì)；3)將該細(xì)胞質(zhì)迅速移回未受環(huán)境作用的細(xì)胞內(nèi)；4)細(xì)胞培養(yǎng)。
在利用環(huán)境與細(xì)胞質(zhì)作用過程中，為了探索和利用環(huán)境、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核的相互作用，移入的細(xì)胞核還可以為異體細(xì)胞的核，包括兩種情況。1)細(xì)胞核不屬于原有細(xì)胞，但與原有細(xì)胞核的遺傳背景完全相同，這是細(xì)胞核自體移植技術(shù)的一種形式，它發(fā)生在兩個同種細(xì)胞之間；2)細(xì)胞核不屬于原有細(xì)胞，且與原有細(xì)胞核的遺傳背景不同，屬于異體移植。與現(xiàn)有的核移植相比不同的是，細(xì)胞質(zhì)此時經(jīng)歷了與環(huán)境的作用。
由此可見，細(xì)胞核自體移植與現(xiàn)有的核移植技術(shù)相比在操作上最大特點就是可以只使用一個細(xì)胞或一種細(xì)胞，并且省卻了細(xì)胞融合等過程，在一定程度上簡化了操作步驟。它是探索和利用獲得性遺傳的技術(shù)平臺，也是研究環(huán)境、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核相互作用的基礎(chǔ)工具。由于除病毒之外的所有生命體都是由細(xì)胞構(gòu)成的，這項技術(shù)在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、公共衛(wèi)生、環(huán)境保護等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核是細(xì)胞的基本組成部分，當(dāng)環(huán)境作用于一個正常的細(xì)胞，勢必也作用于二者。細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核的主要有形成成分分別為蛋白質(zhì)和核酸，由于核酸對環(huán)境(如放射線)的作用比蛋白質(zhì)更敏感，反應(yīng)更迅捷，所以環(huán)境經(jīng)細(xì)胞質(zhì)作用于細(xì)胞核的繼發(fā)路徑往往被環(huán)境直接作用于細(xì)胞核的原發(fā)路徑掩蓋了。不過，繼發(fā)路徑的發(fā)生雖然遷延而緩慢，但消失也遷延緩慢。細(xì)胞核自體移植改變細(xì)胞核內(nèi)的遺傳信息就是靠這種慣性作用實現(xiàn)的。一個完整的細(xì)胞核自體移植操作體系還應(yīng)包括環(huán)境因素的選擇、細(xì)胞系選擇和下游工序等。例如，為了獲得一株高抗輻射的T淋巴細(xì)胞，可以采用下述程序1)選擇適當(dāng)劑量的放射線作為環(huán)境因素，其標(biāo)準(zhǔn)為既不損害細(xì)胞正常的形態(tài)，又要產(chǎn)生細(xì)胞效應(yīng)；2)選擇造血干細(xì)胞或低分化的前T淋巴細(xì)胞，并去核處理；3)射線照射，在一定程度上使該去核細(xì)胞成為“蛋白質(zhì)廢墟”；4)將核移回；5)細(xì)胞培養(yǎng)，如果該細(xì)胞成活，則開始核質(zhì)關(guān)系的重建；6)誘導(dǎo)分化，篩選，從而獲得所要的細(xì)胞；7)下游工序，如為明確分子機制進行基因組或蛋白質(zhì)組分析等。
權(quán)利要求
1.細(xì)胞核自體移植技術(shù)，其特征為通過改變細(xì)胞質(zhì)的功能狀態(tài)以對細(xì)胞核內(nèi)的遺傳信息進行調(diào)控，從而獲得新的細(xì)胞株、組織、器官或生命體。
2.權(quán)利要求1中所敘述的細(xì)胞核自體移植技術(shù)，其特征為只有細(xì)胞質(zhì)與環(huán)境直接作用并發(fā)生變化，而細(xì)胞核不與環(huán)境直接作用。
3.權(quán)利要求1、2中所敘述的細(xì)胞核自體移植技術(shù)，其特征為在環(huán)境作用于細(xì)胞之前將其細(xì)胞核移去，帶有或不帶有部分細(xì)胞質(zhì)，之后又移入。
4.權(quán)利要求1、2中所敘述的細(xì)胞核自體移植技術(shù)，其特征為將部分細(xì)胞質(zhì)移出細(xì)胞外與環(huán)境作用，之后又移入。
5.權(quán)利要求1、2、3中所敘述的細(xì)胞核自體移植技術(shù)，其特征為移入的細(xì)胞核是原有細(xì)胞本身的核、同種細(xì)胞的核或異種細(xì)胞的核。
6.權(quán)利要求1、2、4中所敘述的細(xì)胞核自體移植技術(shù)，其特征為移入的細(xì)胞質(zhì)是原有細(xì)胞本身的細(xì)胞質(zhì)、同種細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)或異種細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)。
7.以上權(quán)利要求任意一項中所敘述的細(xì)胞核自體移植技術(shù)，其特征為獲得的新細(xì)胞株、組織、器官或生命體對該環(huán)境具有適應(yīng)性。
全文摘要
細(xì)胞核自體移植技術(shù)是一項細(xì)胞工程技術(shù),與核移植技術(shù)相比,它在操作上最大特點就是可以只使用一個細(xì)胞或一種細(xì)胞,而此前所有的核移植都是在兩種細(xì)胞之間進行的。該技術(shù)的核心是利用環(huán)境與細(xì)胞質(zhì)作用,通過改變細(xì)胞質(zhì)以調(diào)控細(xì)胞核內(nèi)基因的狀態(tài),從而獲得適應(yīng)新環(huán)境的細(xì)胞株、生物品系,甚至新生命體。它是探索和利用獲得性遺傳的技術(shù)平臺,也是研究環(huán)境、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核相互作用的基礎(chǔ)工具,在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、公共衛(wèi)生、環(huán)境保護等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
文檔編號C12N5/10GK1274753SQ0010792
公開日2000年11月29日 申請日期2000年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月29日
發(fā)明者尹國興 申請人:尹國興