是不是要逆天？人類和植物部分細胞融合居然有功能

健康 11-12

大阪大學大學院工學研究科的研究小組近期在ACS Synthetic Biology發表了一篇關於世界第一次人類和植物部分細胞融合的論文。在人類細胞的環境下，確認植物部分的染色體可以維持。這個實驗的目的是想解開關於進化之謎，闡述生命的基本原理。

什麼是融合細胞

融合細胞可不是動畫里的怪物。早在1957年，日本學者岡田善雄在培養動物細胞時加入失去活性的仙台病毒，發現能使兩個動物細胞融合，產生具有兩個核的細胞。研究表明，很多不同種的動物細胞都能進行融合，形成雜交細胞。如人－鼠、人－兔、人－雞、人－蛙、鼠－雞、鼠－兔、鼠－猴等等。

植物細胞融合較動物細胞難些。首先，植物細胞外面有細胞壁，因此需要先用纖維素酶和果膠酶去壁，形成原生質體後，才能進行細胞融合。

植物和動物？想想它們都不可能在一起。不過這個最大腦洞的實驗有人做過，這種融合細胞很快就掛掉了。

是不是要逆天？人類和植物部分細胞融合居然有功能

圖片來源：Wikimedia Commons

兩個細胞融合不行那就融合染色體

兩個細胞融合既然不行，科學家的腦洞又開了，借鑒多莉羊的經驗用人細胞的母體，在細胞核里搞染色體融合唄。

這樣的實驗可不是為了好玩哦，要知道植物和動物在16億年之前有共同祖先。它們在細胞的DNA和染色體中有共同的構造，但是人們不清楚的是它們分化後功能保存的程度如何。製作人和植物的染色體融合細胞以前有過嘗試，但是還沒有成功報道過有增殖可能的融合細胞的製作。

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實驗流程

研究人員這次運用模式植物擬南芥細胞來源的染色體和人類細胞融合，對融合條件和方法進行了探討，成功地獲得了部分融合的細胞。考慮到要保持與人類同等的細胞環境，融合細胞中仍然有人類的全部染色體。在細胞內人類/植物融合染色體含有植物染色體成分。

擬南芥染色體的雜交細胞隨著細胞分裂在有絲分裂中是穩定的，最初像易位染色體一樣存在。培養這個融合細胞的話，「人類/植物染色體」的構造會產生變化——植物染色體的部分形成了獨立的植物染色體。在人類細胞環境下，植物由來的染色體被獨立維持，維持人類染色體的結構也出現在植物染色體上。

在培養過程中，易位染色體轉換為與人類DNA序列獨立的植物染色體，且有良好的重複性。在獨立的植物染色體的擬南芥基因組區域能檢測到功能著絲粒標記。這些結果表明，人類和植物之間的染色體維持系統是保守的。

此外，在融合細胞中觀察到了植物內源基因的表達，表明植物的染色體區域在人類細胞中以常染色體存在，基因表達系統在兩種生物中保守。目前的研究表明，在進化上不同的生物體，如人類和植物之間的重要的染色體功能是保守的。融合細胞的系統性分析可能會導致動物和植物之間的穿梭載體的生產，和基因組改寫的一個平台。

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