张睿凝 背景 紫杉醇，1971年，美国的化学家从红豆杉树皮中分离出的具有高抗癌活性的药物，最初以天然提取为主。然而，红豆杉属植物是生长极为缓慢的乔木或灌木，是国家重点保护珍稀树种。全球供求关系的严重失衡使国际市场优质紫杉醇售价一涨再涨，给红豆杉带来浩劫。而国外研究团队在化学合成方面遇到困难，紫杉醇的工业化生产探索刻不容缓。 目的： 通过红豆杉细胞原生质与动物癌细胞融合形成杂种细胞实现对杂种细胞大规模培养，从而实现紫杉醇工业化生产。 原理 1.两个或多个细胞结合形成一个具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞的现象叫细胞融合。细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，至今种间、属间、科间甚至动植物间的细胞融合都已获得成功。 2.研究发现，红豆杉植物中存在与紫杉醇母环机构相似的紫杉醇类似物，且其在红豆杉中含量比紫杉醇更丰富。 设想操作 1.取红豆杉叶片含叶绿体的细胞，通过酶解法处理（即利用纤维素酶、果胶酶去除细胞外细胞壁），获得具有活力的原生质体。 2.取适宜的动物癌细胞。 3.通过离心、振动、电激或聚乙二醇（PEG）等诱导红豆杉原生质与动物癌细胞融合。 4.選择既含有叶绿体，又能迅速大量增殖的细胞进行克隆化培养。 5.选用合适的诱导剂，诱导杂种细胞分泌紫杉醇或其类似物。 预期目标 实现对杂交细胞的大规模培养，获得足够数量的紫杉醇或紫杉醇类似物。实现紫杉醇工业化生产，解决国际市场紫杉醇原料短缺现状，保护国家濒危物种红豆杉。 |