細胞轉染技術簡介
常規轉染技術分為穩定轉染(長久轉染)和瞬時轉染兩類。穩定轉染是指外源DNA 既可以整合到宿主染色體中,也可能作為一種游離體存在。瞬時轉染則指外源DNA/RNA 不整合到宿主染色體中,一個宿主細胞中可存在多個拷貝數,產生高水平的表達,但通常只持續幾天,多用于啟動子和其它調控元件的分析。
轉染方法不同,對轉染結果影響很大。常見的轉染方法有:
1. 磷酸鈣法:該方法利用磷酸鈣DNA 復合物吸附細胞膜被細胞內吞原理得到瞬時或穩定轉染結果,操作簡便但重復性差,不可用于原代細胞的轉染。
2. DEAE-右旋糖苷法:帶正電的DEAE-右旋糖苷與核酸帶負電的磷酸骨架相互作用形成的復合物被細胞內吞,可用于瞬時轉染,方法相對簡便、結果可重復但對細胞有一定的毒副作用。
3. 電穿孔法:利用高脈沖電壓破壞細胞膜電位,DNA通過膜上形成的小孔導入。穩定轉染,瞬時轉染均適用。適用性廣但細胞致死率高,DNA 和細胞用量大, 需根據不同細胞類型優化電穿孔實驗條件。
4. 病毒介導法:通過侵染宿主細胞將外源基因整合到染色體中。適用于穩定轉染,可用于難轉染的細胞、原代細胞,體內細胞等。
5. 陽離子脂質體法:帶正電的脂質體與核酸帶負電的磷酸基團形成復合物被細胞內吞從而形成穩定轉染或瞬時性轉。該方法適用性廣,轉染效率高,重復性好,但轉染時需除血清。轉染效果隨細胞類型變化大。
6. 顯微注射法:用顯微操作將DNA 直接注入靶細胞核,適用于穩定轉染和瞬時轉染,轉染細胞數有限,多用于工程改造或轉基因動物的胚胎細胞。
除上述傳統方法外,近年來國際上推出了一些陽離子聚合物基因轉染技術,以其適用宿主范圍廣,操作簡便對細胞毒性小,轉染效率高受到研究者們的青睞。其中樹枝狀聚合物(Dendrimers)和聚乙烯亞胺(Polyethylenimine,PEI)的轉染性能*佳,但樹枝狀聚合物的結構不易于進一步改性,且其合成工藝復雜。聚乙烯亞胺是一種具有較高的陽離子電荷密度的有機大分子,每相隔二個碳個原子,即每“第三個原子都是質子化的氨基氮原子,使得聚合物網絡在任何pH 下都能充當有效的“質子海綿”(proton sponge)體。這種聚陽離子能將各種報告基因轉入各種種屬細胞,其效果好于脂質聚酰胺,經進一步的改性后,其轉染性能好于樹枝狀聚合物,而且它的細胞毒性低。大量實驗證明,PEI 是非常有希望的基因**載體。
法國Polyplus-transfection公司以線性聚乙烯亞胺為基礎研發生產的轉染試劑,可用于DNA、siRNA、shRNA、miRNA、多肽、蛋白、抗體等多種生物大分子,轉染效果明顯,是改善轉染條件和目標的優選品牌。