實驗技巧 | 一文了解細胞轉(zhuǎn)染
細胞轉(zhuǎn)染是指將外源分子(如DNA、RNA等)導入真核細胞的技術(shù),。目前,,其已成為實驗室工作中最常涉及的基本方法,是研究基因表達調(diào)控,、突變分析等的常規(guī)工具,。
轉(zhuǎn)染方法大致可分為物理介導(如電穿孔法、顯微注射和基因槍等),、化學介導(脂質(zhì)體及其代替物,、磷酸鈣等)和生物介導(各類病毒,包括腺病毒,、慢病毒,、逆轉(zhuǎn)錄病毒,、腺相關(guān)病毒等)三類途徑。
細胞轉(zhuǎn)染又分為瞬時轉(zhuǎn)染和穩(wěn)定轉(zhuǎn)染,,瞬時轉(zhuǎn)染是指外源基因進入受體細胞后,,存在于游離的載體上,不整合到細胞的染色體上,,基因表達維持時間較短,,通常在96h以內(nèi);
穩(wěn)定轉(zhuǎn)染是指DNA整合到宿主細胞的染色體中,,使宿主細胞可長期表達目的基因,。
目前,大多采用依據(jù)不同質(zhì)粒載體含有的抗性標志選用相應的抗生素對靶細胞進行篩選,,常用的抗生素有嘌呤霉素(Puromycin),、G418(Geneticin)等。
1,、主要有下面幾種
化學法:磷酸鈣法,、DEAE-右旋糖苷法、陽離子脂質(zhì)體法,;
物理法:電穿孔法,、顯微注射法、biolistic顆粒傳遞法,;
病毒介導法:逆轉(zhuǎn)錄病毒,、腺病毒
A. 陽離子脂質(zhì)體法:帶正電的脂質(zhì)體與核酸帶負電的磷酸基團形成復合物被細胞內(nèi)吞。
特點:簡單通用,,適用性廣,,轉(zhuǎn)染效率高,重復性好,,但轉(zhuǎn)染時需除血清,,轉(zhuǎn)染效率隨細胞類型變化大。由于脂質(zhì)體復合物與貼壁細胞的接觸機會遠大于懸浮細胞,,所以貼壁比懸浮轉(zhuǎn)染效率要高,。懸浮細胞建議使用電穿孔法。
B. 電穿孔法:利用高壓電脈沖對細胞膜的干擾,,使其形成利于核酸進入的微孔,。
C. 逆轉(zhuǎn)錄病毒(RNA):通過病毒中膜糖蛋白和宿主細胞表面的受體相互作用進入宿主細胞,之后反轉(zhuǎn)錄酶啟動合成DNA并隨機整合到宿主基因組中,。
特點:穩(wěn)定轉(zhuǎn)染,可用于難轉(zhuǎn)染的細胞,、原代細胞,,體內(nèi)細胞等,,但攜帶基因不能太大。
D. 腺病毒(雙鏈DNA):先和細胞表面的受體結(jié)合,,繼而在αV整合素介導下被細胞內(nèi)吞,。
特點:可用于難轉(zhuǎn)染的細胞。
2,、影響轉(zhuǎn)染的因素
血清:血清影響復合物的形成,,降低轉(zhuǎn)染效率。
陽離子脂質(zhì)體和DNA的最佳量在使用血清時會有所不同,,因此想在轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基中加入血清時要進行條件優(yōu)化,。大部分細胞可以在無血清培養(yǎng)基中幾個小時內(nèi)保持健康。
抗生素:比如青霉素和鏈霉素,,是影響轉(zhuǎn)染的培養(yǎng)基添加物,。這些抗生素一般對于真核細胞無毒,但陽離子脂質(zhì)體試劑增加了細胞的通透性,,使抗生素可以進入細胞,。這降低了細胞的活性,導致轉(zhuǎn)染效率低,。
細胞代數(shù):轉(zhuǎn)染前細胞最好經(jīng)過1-2次傳代保證細胞生長旺盛容易轉(zhuǎn)染,,注意貼壁細胞一旦長滿就不好轉(zhuǎn)染。
細胞鋪板密度:一般轉(zhuǎn)染時,,貼壁細胞密度為70%-90%,,懸浮細胞密度為2*10^6--4*10^6 細胞/ml 時效果較好。確保轉(zhuǎn)染時細胞沒有長滿或處于靜止期,。鋪板細胞數(shù)目的增加可以增加轉(zhuǎn)染活性和細胞產(chǎn)量,。
DNA質(zhì)量:DNA質(zhì)量對轉(zhuǎn)染效率影響非常大。一般的轉(zhuǎn)染技術(shù)基于電荷吸引原理,,如果DNA不純,,如帶少量的鹽離子,蛋白,,代謝物污染都會顯著影響轉(zhuǎn)染復合物的有效形成和轉(zhuǎn)染的進行,。
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