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浅谈——细胞(一个萌新的感受)

 

当我第一次认识到什么事细胞的时候应该是上初中了,细胞膜,细胞质,细胞核。即便是到了现在,做了无数和细胞无论是动物细胞还是植物细胞又或者是细菌真菌,细胞给我的感觉就是不断地不断地复杂,也让我一次又一次的觉得作为这个世界上生命的承载体——细胞是多么的神圣和伟大。

就从我目前做的几个实验上来说,人们对于生命科学这一个研究生命的学科来说,细胞是人们关注研究的永恒的重点,也是难点。不管是小分子抗癌药物的筛选,最最简单的MTT细胞毒性实验,还是较为复杂的凋亡周期检测又或者是质粒扩增,细胞作为载体,作为研究手段,研究工具在每时每刻的生物研究中都离不开他,因为生命就是细胞,细胞就是生命,需要去研究生命,那么去理解什么是细胞,我认为是最重要的。

而我自己也大概分为如下几个阶段,一,是一种静态的简单的荷包蛋的形态。二,是一种复杂的静态的由好多细胞器组成的工厂。三,是一个个体,一个完美的,可以自我调节的,拥有某种程度上的各个部件相互协调的永动的艺术品,是大自然最伟大的杰作。

这种东西给我的最后的感受就是,他就是细胞,一个生命。也可以说是因为对于生命的好奇和敬意,让我坚持一直去学习他。中间的过程有些曲则但是不能忽略的是在阅读很多书籍,有中文的书,也有外文的翻译版。我总是在新的阅读中发现之前所没有注意到的新的亮点。并始终兴奋的去学习。我认为细胞生物学最好的学习方法是在脑海中建立一个动态的细胞模型,可以刚开始非常粗糙,之后越来越细微,这种动态模型的建立可以避免很多死记硬背的东西并且在之后的科研实验的过程中能够很快的检索相关的知识并加以利用。置于我这样说也是因为我所进行的科研实验最开始就是培养动物细胞,所以才会有如此深的感受。

我们可以发现目前生物研究的重点微观角度上来说就是细胞,我们去研究一个个体的时候如何可以用尽量少的变量尽量少的金钱达到我们的目的,其实就是去用细胞进行研究当然实验避免不了进行动物体内或植物体内实验,但是前期的体外实验可以为我们排除大量的错误选项。这个时候就必须要说一说细胞的体外实验所必须注意的就是无菌操作。不管是相对要去低的P1级只需超净工作台。到P2的动物细胞培养房,再到更高的P3或者P4。无菌一直是我们体外细胞实验的最重要的影响因素,也许个体上来说我们并不怕微生物,但是作为离体的细胞是极其的脆弱相对于细菌真菌等,而癌细胞又要比一般组织细胞容易存活。特殊的细胞比如人血干细胞,神经类细胞有事会更加的脆弱,也许正是因为他们的分化程度更高也使他们对整体的其他细胞的依赖度更高。而当我们更细微的去看细胞的话,蛋白质等如关键酶或者糖蛋白等这些才是目前研究的重点。比如清华大学施一公教授所发明的冷冻电镜技术是蛋白质结构生物学上的里程碑式的贡献,使蛋白质结构的测定不再局限于蛋白质纯化形成晶体这一方面,又比如PDL-1癌症免疫学方面的抗癌靶点的发现,使人们对癌细胞的免疫逃逸机制有了新的看法,并出现了科研型的精准医疗,使癌症晚期患者也有治愈的可能。

这一切发现的根源是细胞,这一切发现之后研究的手段还是细胞。即便是病毒也不能离开细胞而单独存在。而我最近研究的一套系统就和慢病毒有关。

如何让癌细胞稳定的表达萤火虫荧光激酶(firefly luciferase)这的蛋白?

很简单让相关质粒载体携带整套蛋白的基因加入到癌细胞的基因组里。这个方法就需要用到逆转录病毒了。首先我们把携带逆转录病毒的包装细胞(lentix293t)外加辅助质粒pspax2和pmd2.g和病毒载体plvx-acgfp-n1和firefly luciferase的质粒共转染进lentix293t,这样慢病毒就会在包装细胞内产生,过16-24h以后就可以高速离心去上清液,里面就有我们要的病毒颗粒了,然后把病毒加入我需要表达firefly luciferase的癌细胞里就可以使用相关抗性的抗生素筛选,或者直接用该激酶的激发剂激发荧光确定表达率,如果合格的话就可以进行小鼠的皮下实体瘤建模。

在上面谈到的技术当中实际上每一个细胞或者病毒都是一种工具,可以说细胞生物学的发展使我们不仅仅只是去研究细胞本身而是以细胞为工具和手段,或者只是一系列更加复杂的一个简化的研究模型载体。但是这样并不代表细胞不重要了,其实正事因为细胞的难以研究我们才要更加细分的去研究DNA/RNA分子,蛋白质,从而想要揭秘细胞当中这些东西是怎么运作的机理,也就是上面所说到的PDL-1靶点的机理研究。这里我们才真的发现真正厉害的大师进行的正式机理的研究和揭秘。又比如之前和老板讨论过的一个植物的喜树碱的转运机制和葡萄糖苷酶是否有关,但是因为这种研究十分的费钱,需要自己制作关键酶的单克隆抗体,并在前期通过植物新老叶片当中的该酶的表达量的不同进行判断,后期还要通过PCR进行表达层面的研究,这么多种种费钱费时间的事情而停止了。这又让我觉得屠呦呦先生的伟大和无私。

最后,我给和我一起做实验的小伙伴们一直说,生物专业当中最最重要的科目就是细胞生物学。而细胞生物学的学习并不只限于学校的教材,比如科学出版社当中的很多名著和实验室解决方案系列也是学习生物的好书。真正的学习生物并不是仅仅只是通过课堂学习,而是通过科研不断地主动地为了完成实验目的去主动地理解和运用知识。

作者: GuanlinGuo

西安文理学院(Xi'an University)本科在读。曾任西安文理学院基因工程实验室助理,建立细胞培养实验室SOP,SPF动物屏障系统SOP并拥有Charles River亚洲短期培训证书,陕西省动物从业人员资格证书。目前负责实验室SPF的动物屏障系统运营及NPG MICE 肿瘤模型构建。研究方向;小分子药物的抗肿瘤,天然产物提取物的抗炎活性,TCR-T的白血病治疗研究(目前),探针的动物体内及体外荧光活性(学科交叉)。



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