细胞生物学知识导图

下图介绍了细胞生物学的研究方法，包含蛋白质组织技术、突变体制备、细胞培养与细胞工程、细胞及其生物大分子的动态变化、模式生物。

细胞生物学研究方法（二）

• 细胞培养与细胞工程
  • 细胞培养
    • 动物细胞培养
      • 原代细胞步骤
        • 1.取出健康动物的组织块，剪碎
        • 2.用浓度与活性适中的胰酶或胶原酶与EDTA等将细胞连接处消化分散
        • 3.给予良好的营养液与无菌的培养环境，进行静止或慢速转动培养
      • 细胞克隆
        • 用单细胞克隆培养或通过药物筛选的方法从某一细胞系中分离出单个细胞，并由此增殖形成的、具有基本相同的遗传性状的细胞群体
    • 植物细胞培养
      • 类型
        • 单倍体细胞培养
          • 用花药在人工培养基上进行培养
        • 原生质体培养
          • 对去掉细胞壁的植物体细胞（即原生质体）进行培养
  • 细胞工程
    • 细胞融合
      • 定义：两个细胞或多个细胞融合成一个双核或多核细胞的现象
      • 促融剂：灭活的病毒、聚乙二醇等
      • 基因型相同的细胞融合得到的融合细胞称为同核体，不同基因型的细胞得到的融合细胞称为异核体
    • 单克隆抗体
      • 通过将淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，得到的淋巴杂交瘤细胞用于生产单克隆抗体
      • 优点：可以用混合性的异质抗原制备出针对某单一性抗原分子上抗原决定簇的同质性单克隆抗体
    • 显微操作技术与动物克隆
      • 细胞拆合技术
        • 将细胞核与细胞质分离开来，然后把不同来源的胞质体和核体相互组合，形成核质杂交细胞
        • 物理法：用机械方法或短波光把细胞核去掉或使之失活，然后用微吸管吸取其他细胞的核注入去核的细胞质
        • 化学法：用细胞松弛素B处理细胞，使细胞出现排核现象，结合离心技术，将细胞分离为胞质体和核体
• 细胞及生物大分子的动态变化
  • 荧光漂白恢复技术
    • 用亲脂性或亲水性的荧光分子与蛋白质或脂质耦联，用于检测标记分子在活体细胞表面或细胞内部的运动及其迁移速率
    • 原理
      • 1.利用高能激光束照射细胞的某一区域使该区域的荧光分子发生不可逆的淬灭
      • 2.荧光恢复由于蛋白质与脂质分子的运动，周围的荧光分子迁移至光漂白区，使其荧光强度恢复
      • 荧光恢复的速度很大程度的反映了荧光标记分子运动的速率
  • 单分子技术
    • 在细胞内实时观测单一生物分子运动规律的技术
  • 酵母双杂交技术
    • 利用单细胞真核生物酵母在体内分析蛋白质-蛋白质相互作用
  • 荧光共振能量转移技术
    • 检测活细胞内两种蛋白质分子是否直接作用
  • 放射自显影技术
    • 利用放射性同位素的电离射线对乳胶的感光作用对细胞内生物大分子进行定性、定位与半定量的研究
    • 特征：对生物大分子进行动态研究与追踪
• 模式生物
  • 大肠杆菌
    • 原核生物的代表，广泛应用于分子生物学的研究
  • 酵母
    • 单细胞真核生物的代表，生长迅速易于遗传操作
  • 线虫
    • 繁殖快、生命周期短，通体透明、细胞分裂、分化、凋亡高度程序性，常用于遗传学分析
  • 果蝇
    • 基因组序列测定完成，表型特征丰富，基因进化保守，且与人类同源性较高
  • 斑马鱼
    • 与人类对应基因较多，容易饲养，卵和胚胎透明，易于观察
  • 小鼠
    • 在模式生物中，进化方面最接近人类，用于各学科的研究
  • 拟南芥
    • 拥有植物中最小的基因组，生长周期快，容易获得突变株
• 突变体制备
  • DNA层次
    • 基因敲除
      • 化学诱变法
      • P因子介导的突变
      • 基于同源重组的定点突变
  • RNA层次
    • RNA干扰：阻止mRNA翻译成相应蛋白质
• 蛋白质组学技术
  • 蛋白质分离技术
    • 双向凝胶电泳
      • 根据蛋白质相对分子质量进行分离
    • 色谱技术
      • 利用各种物质在固定相与流动相不同的分配系数，在两相间反复多次移动，从而分离物质
  • 蛋白质鉴定技术
    • 质谱
      • 鉴定蛋白质并准确测量肽段及蛋白质的相对分子质量、氨基酸序列及翻译后的修饰
    • 蛋白质芯片
      • 将蛋白质结合到固相基质上，与要检测的组织或细胞杂交，从而分离与鉴定蛋白质
  • 生物信息学