DNA轉染試劑難轉染

來源: 發(fā)布時間:2024-11-11

轉染是將外來核酸傳遞到真核細胞中以修飾宿主細胞的遺傳組成的過程。在過去的30年里,轉染因其廣泛應用于研究疾病的細胞過程和分子機制而越來越受歡迎。了解疾病的分子途徑,可以發(fā)現可能用于疾病診斷和預后的特定生物標志物。此外,轉染可以作為基因***中的策略之一,用于***無法***的遺傳性遺傳病。***,生命科學技術的進步允許將不同類型的核酸轉染到哺乳動物細胞中,這些核酸包括脫氧核糖核酸(DNA),核糖核酸(RNA)以及小的非編碼RNA,如siRNA,shRNA和miRNA。通常轉染可分為穩(wěn)定轉染和瞬時轉染兩種類型。穩(wěn)定轉染是指通過將外源DNA整合到宿主核基因組中,或在宿主核中作為染色體外元件維持一個外源載體來維持轉基因的長期表達。該轉基因可然后通過細胞的復制進行本構性表達。相比之下,瞬時轉染不需要將核酸整合到宿主細胞基因組中。核酸可以以質粒的形式或寡核苷酸的形式轉染。因此,隨著宿主細胞的復制,轉基因表達**終會丟失。瞬時轉染通常用于短期研究,以研究特定基因敲入/敲入的影響。相比之下,穩(wěn)定轉染在需要大規(guī)模蛋白質生產的長期遺傳和藥理學研究中很有用。其結構的一個共同特征是分子中存在許多帶正電的基團,這些基團被質子化成帶正電的聚合物。DNA轉染試劑難轉染

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PLL(聚L -賴氨酸)是生理條件下帶正電的多氨基酸,當鏈長超過20個殘基時,它可以與質粒DNA結合并凝聚成致密顆粒。研究人員發(fā)現,配體在PLL上的共價附著可通過受體介導的途徑***增強內吞作用。例如,涎腺樣體(ASOR)是涎腺糖蛋白受體的配體,在肝細胞上表達。當ASOR共價附著在PLL上時,受體介導的內吞作用和質粒的細胞攝取***增加。此外,與葉酸或轉鐵蛋白相關的PLL已被開發(fā)出來,并在將pDNAs轉染到*細胞中取得了實質性進展。另一種重要的聚氨基酸是PLO(聚L-鳥氨酸)。PLO具有PLL的特性,但轉染效率比PLL提高了10倍。Ramsay和Gumbleton證明,與PLL相比,PLO以更低的電荷(+/?)比率凝聚pDNA,并且在相同的多陽離子/pDNA質量比下,PLO/pDNA復合物比PLL/pDNA復合物更耐破壞。然而,由于其介導內體逃逸的能力較差,帶正電的多氨基酸的轉染效率仍然很低。懸浮細胞轉染試劑效率高與DNA轉染類似,RNA可以通過基于RNA的病毒或非病毒載體導入真核細胞。

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不同種類的納米顆粒轉染細胞系后,產生不同的效率、毒性和組織特異性。這些大量的測試表明,納米顆粒作為載體的效率與普通的非病毒轉染方法相當。Tabatt等人所做的研究比較了使用脂質體、陽離子固體li-pid納米顆粒和兩種商用轉染劑對COS-1細胞系(非洲綠猴腎成纖維細胞樣細胞)使用四種不同的轉染介質所取得的轉染效果。固體脂質na-noparticles轉染組和溶酶體(均由DOTAP -N -(1-(2,3-二聚乙氧基)丙基)-N,N,N-三甲基硫酸銨)轉染組的熒光素酶基因表達效率沒有統(tǒng)計學上的***差異,在每種轉染介質中保持相同水平。然而,獲得的轉染效率低于使用商業(yè)轉染劑EscortTM 的效率,該轉染劑由DOPE(1,2-二-(順式-9-十八烷基)- n-甘油-3-磷酸乙醇胺)組成。研究人員通過在HepG2細胞(人肝細胞肝*細胞系)上使用固體脂質納米顆粒,實現了與市買的lipo-fectamine相同的綠色熒光蛋白和熒光素酶蛋白表達水平。

質子泵抑制劑可以通過基于從一個供體蛋白到受體蛋白的能量轉移的物理測量來評估,也可以通過化學測量來評估,在化學測量中,表達的蛋白質與另一種蛋白質之間的相互作用活性可以在刺激時通過適當的報告系統(tǒng)來檢測。后一種基于熒光素酶的方法被稱為生物發(fā)光共振能量轉移(BRET),它是熒光共振能量轉移研究質子泵抑制劑的替代方法。多個質粒的共轉染也可以應用于轉染,其中包括將編碼Cas9蛋白和引導RNA的質粒遞送到宿主細胞,使用CRISPR/Cas9基因組工程系統(tǒng)進行基因組編輯。除了使用多個質粒外,雙鏈載體是另一種將不同基因傳遞到宿主細胞的方法。雙鏈載體是一種能夠表達兩種不同基因的載體,通過一個內部核糖體進入位點連接,只有一個啟動子。研究人員集中研究了將合成t細胞免疫原作為DNA疫苗使用的方法。

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基因和RNAi***在臨床上的應用需要安全高效的載體。迄今為止,核酸***的兩種主要方法是基于病毒和非病毒載體。與病毒載體相關的安全問題有很多:誘導免疫反應的風險、不必要的突變和**。因此,在開發(fā)基于脂質或聚合載體的非病毒載體是勢在必行的。1965年,Vaheri和Pagano引入了二乙基氨基乙基修飾的葡聚糖,這是第一種用于基因傳遞的聚合物。1987年,Felgner引入了DOTMA,這是第一種用于DNA轉染的陽離子脂質。從那時起,大量不同的脂質和聚合物被開發(fā)出來。南京星葉生物正是利用將核酸封裝在納米級脂質體囊泡中的技術,開發(fā)出了Gemate系列轉染試劑。流式細胞術可以更精確地定量表達特定熒光基因的細胞,以評估轉染效率。海南轉染試劑效率高

不同種類的納米顆粒轉染細胞系后,產生不同的效率、毒性和組織特異性。DNA轉染試劑難轉染

PEI的分子量對細胞毒性和基因轉移活性有影響。由于PEI在細胞內不可降解,所以分子量越高,細胞毒性越強。此外,具有較高分子量的PEI形成更穩(wěn)定的聚合物,使其更容易轉染,但更難在細胞內釋放核酸。另一方面,PEI產生的復合物分子量降低,更難以轉染;但它更容易釋放核酸。因此,確定哪種分子量的PEI更有利是不能隨意實現的。然而,一些改進使PEI在應用中更加先進。低分子量(LMW) PEI與可生物降解的骨架(如聚谷氨酸衍生物(PEG-b-PBLG))偶聯,可***降低細胞毒性并保持較高的轉染效率。通過用丙烯酸乙酯修飾胺,伯胺的乙?;蛟诰酆衔锝Y構中引入帶負電荷的丙酸或琥珀酸基團,可以制備出各種無毒的分支PEI衍生物。由此產生的化學物質在利用siRNA敲低靶基因方面非常成功。DNA轉染試劑難轉染