[发明专利]对染色体进行处理而改变细胞遗传特性的方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于细胞遗传学技术领域，特别涉及一种对染色体进行处理而改变 细胞遗传特性的方法及其应用。

背景技术

染色体是遗传物质的载体，由核酸和蛋白质组成。控制自然界各种物种的 形态、生理和生化等特征的结构基因呈直线排列在染色体上。每一个染色体含 有一个脱氧核糖核酸(DNA)分子，每个DNA分子含有很多个基因。染色体 的DNA分子中含有四种核苷酸，核苷酸排列顺序的不同决定了遗传信息的差 异。对于自然界的各种物种来说，每一物种的染色体的结构及数目是相对稳定 的。基因控制着该物种的所有生命活动，且特定的基因控制特定生命活动的某 一环节。如果某一物种的染色体发生变异(如点突变、数目异常、移位、转位、 倒置、镶嵌等)，或出现缺陷缺失，其生命活动与生命表现也将不正常。另一 方面，如将某一物种的染色体或染色体片段转移到其他生物细胞内，则可能使 受体细胞表现出该供体物种的某些生理活动和表型。受体生物也便能产生具有 供体特征的生物分子、细胞、组织和器官，从而改变受体生物的遗传特性。此 外，如果改变细胞的染色体结构或数目，也会改变其遗传特性。由于一个复杂 的生理现象，往往是多个基因共同作用的结果，单个基因可能只对现象中的某 一环节发生作用，而一段染色体便为一个或多个基因群，故染色体技术比基因 技术更能完整地改变生物的遗传特性。在转基因技术广泛用于改变生物遗传特 性、产生新的物种或用于治疗基因缺陷疾病的今天，可以期望，染色体技术将 会比转基因技术在各个方面有更广泛的应用。

但是目前的染色体技术相当复杂，比如要获取一段染色体，早期的技术需 要先期埋下可以用来切割的位点，再采用某些酶的作用以实现对有关DNA核 苷酸序列进行切割与连接。由于每一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序 列，并且只能在特定的位点上切割DNA分子，故这种技术的使用有很大的局 限性。目前使用更多的方法的是微细胞介导的染色体转移技术(MMCT)，这 种技术把供体细胞用秋水仙胺和细胞松弛素B处理，制备成含有一条或几条染 色体的微囊，然后再将微囊与受体细胞融合，从而把微囊内的染色体转移到受 体细胞。类似的办法还有细胞拆合技术。这些技术在操作时也存在不容忽视的 缺陷，如难以控制和获得所需要的染色体、不能修复处理和不能除去有缺陷的 染色体等。为此，人们试图以微束的激光作为剪切工具对染色体进行切割。尽 管用激光可对各种染色体或染色体的各个部位进行剪切，但到目前为止，仅限 于将某些染色体片段剪切下来移走用于作克隆，或作DNA转移，而未见报道 可对染色体的变异或缺失进行修复处理或补充正常的技术。可以设想，如能对 变异的染色体加以修复，该生物细胞也便可恢复其正常的生命活动与功能。而 且，如果将某些特定的外源染色体或染色体片段转入受体细胞，使其基因得以 表达并在细胞分裂中逐代传递，就可改变受体细胞的生物遗传特性，获得新的 物种细胞。这些技术，无论是科学上还是应用上，都有十分重要的意义与作用。

发明内容

本发明的目在于克服现有技术的缺陷与不足，提供一种对染色体进行处理 而改变细胞遗传特性的方法。

本发明的另一目的在于提供上述对染色体进行处理而改变细胞遗传特性 的方法的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种对染色体进行处理而改变细胞 遗传特性的方法，包括用微束光切割染色体和用微束光转运切割后的染色体或 片段步骤，其特征在于：包括用微束光对切割后的染色体或片段进行焊接步骤。

上述对切割后染色体或片段进行焊接是将两要焊接起来的染色体或染色 体片段转运到一起并使两要焊接部位对接，然后将微束光在能量密度为5×10⁵J/m²～200×10⁶J/m²的情况下，对准要焊接部位持续照射1～80秒。

上述的对染色体进行处理而改变细胞遗传特性的方法，还可包括将焊接后 的染色体或片段转入受体细胞。

上述将焊接后的染色体或片段转入受体细胞可以采用两种方法实现：

方法一