01 細(xì)胞轉(zhuǎn)染概述及應(yīng)用
細(xì)胞轉(zhuǎn)染是指將外源的基因如DNA、RNA等采用各種化學(xué)、生物學(xué)或物理方法導(dǎo)入真核細(xì)胞的技術(shù)。是生物醫(yī)學(xué)研究的重要工具,廣泛應(yīng)用于以下方面:
■研究基因功能
通過導(dǎo)入特定研究的目的基因,使目的基因過表達(dá),研究其在細(xì)胞中的高表達(dá)情況下細(xì)胞功能的影響;蛘呃胹iRNA或shRNA使目的基因不表達(dá)或者表達(dá)降低,研究基因缺失情況下對(duì)細(xì)胞功能的影響。
■蛋白質(zhì)表達(dá)生產(chǎn)
通過轉(zhuǎn)染編碼所需目的蛋白的基因,進(jìn)行蛋白質(zhì)表達(dá)及純化,也可以通過融合熒光蛋白,研究目的蛋白在細(xì)胞內(nèi)的分布或者定位。
■細(xì)胞工程
通過轉(zhuǎn)染和篩選,獲得能夠穩(wěn)定表達(dá)外源基因的細(xì)胞系,即構(gòu)建穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞株。
■藥物篩選與毒性測(cè)試
轉(zhuǎn)染特定基因,從而驗(yàn)證藥物靶點(diǎn)的有效性。通過高通量篩選,篩選出潛在藥物。
■基因治療
導(dǎo)入或者修復(fù)基因,治療一些遺傳病,也可轉(zhuǎn)染編碼抗原基因,進(jìn)行疫苗研發(fā)。
02 細(xì)胞轉(zhuǎn)染分類
Part.1
按導(dǎo)入的核酸存在于宿主細(xì)胞的時(shí)間長(zhǎng)短,分為瞬轉(zhuǎn)和穩(wěn)轉(zhuǎn)。
瞬轉(zhuǎn):外源基因得以表達(dá)但它們并不會(huì)整合到宿主細(xì)胞的基因組中,隨細(xì)胞分裂逐漸丟失。
穩(wěn)轉(zhuǎn):外源基因能夠整合到細(xì)胞的基因組中,隨細(xì)胞分裂持續(xù)表達(dá),使得轉(zhuǎn)染細(xì)胞的子代細(xì)胞也同樣表達(dá)外源基因。
二者區(qū)別:
區(qū)別 |
瞬轉(zhuǎn) |
穩(wěn)轉(zhuǎn) |
目的不同 |
短時(shí)間獲得高水平的基因表達(dá) |
獲得穩(wěn)定表達(dá)目的基因的細(xì)胞株 |
穩(wěn)定性不同 |
瞬時(shí)轉(zhuǎn)染由于基因未整合到染色體體,穩(wěn)定性較差
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由于經(jīng)過篩選,目的基因整合到染色體中,其穩(wěn)定性好 |
方法不同 |
一般采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法
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一般更偏向于病毒轉(zhuǎn)染、電轉(zhuǎn)等方法 |
篩選過程不同 |
轉(zhuǎn)染后一般不需要進(jìn)行篩選
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一般需要經(jīng)過篩選,挑選出目的基因整合到宿主染色體中的細(xì)胞 |
質(zhì)粒不同 |
質(zhì)粒不需要帶有抗性
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一定要帶有特定的抗性以便于后續(xù)的克隆株篩選 |
表達(dá)時(shí)效不同 |
目的基因的表達(dá)通常持續(xù)幾天,不能穩(wěn)定遺傳
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長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定表達(dá)目的基因 |
實(shí)驗(yàn)周期不同 |
轉(zhuǎn)染后24h-96h收細(xì)胞 |
2-3周甚至3-4周篩選出穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞克隆 |
Part.2
按照方法分為物理介導(dǎo)法、化學(xué)介導(dǎo)法,生物介導(dǎo)法。
物理介導(dǎo)法:通過物理的方法(例如電穿孔法、顯微注射法)直接將外源核酸導(dǎo)入到細(xì)胞內(nèi),一般不需要使用任何化學(xué)物質(zhì)。效率較高,但對(duì)細(xì)胞損傷大,細(xì)胞存活率低。
化學(xué)介導(dǎo)法:通過使用一些化學(xué)物質(zhì),如PEI、脂質(zhì)體等,來改變細(xì)胞膜的物理和化學(xué)性質(zhì),使其對(duì)外源性DNA或RNA具有親和力,從而實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移。這種方法實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單,周期短,但大多數(shù)不能長(zhǎng)期穩(wěn)定表達(dá)外源基因。
生物介導(dǎo)法:一般利用病毒作為載體,將外源基因包裝后導(dǎo)入細(xì)胞,如慢病毒、腺病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒。這種方法可以實(shí)現(xiàn)外源基因的長(zhǎng)期穩(wěn)定表達(dá),也可進(jìn)行體內(nèi)、體外高效、特異性的基因轉(zhuǎn)移。但實(shí)驗(yàn)操作較為繁瑣,實(shí)驗(yàn)周期較其他方法長(zhǎng)。
由此看來,細(xì)胞轉(zhuǎn)染方法多種多樣。選擇哪種轉(zhuǎn)染方法,取決于實(shí)驗(yàn)需求、實(shí)驗(yàn)室條件、細(xì)胞的類型和轉(zhuǎn)染效率等因素。
目前,大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室使用較多的主要有化學(xué)介導(dǎo)中的脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染(質(zhì)粒轉(zhuǎn)染)和生物介導(dǎo)中的慢病毒轉(zhuǎn)染法。質(zhì)粒轉(zhuǎn)染操作簡(jiǎn)單,但有些細(xì)胞系不容易轉(zhuǎn)染,轉(zhuǎn)染效率低,給實(shí)驗(yàn)帶來很多不便。而病毒轉(zhuǎn)染具有能夠穩(wěn)定表達(dá),宿主范圍廣的優(yōu)勢(shì),且其對(duì)非分裂的原代細(xì)胞、干細(xì)胞等具有較高的轉(zhuǎn)染效率,同時(shí)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)均有效,同樣適用于體內(nèi)活體動(dòng)物實(shí)驗(yàn),如動(dòng)物成瘤等。
✔ 慢病毒轉(zhuǎn)染服務(wù)
服務(wù) 編號(hào) |
轉(zhuǎn)染類別 |
試驗(yàn)?zāi)繕?biāo) |
實(shí)驗(yàn)周期 |
SNTS-L001 |
GFP穩(wěn)轉(zhuǎn) |
獲得GFP穩(wěn)定表達(dá)的細(xì)胞 |
3-4周 |
SNTS-L002 |
RFP穩(wěn)轉(zhuǎn) |
獲得RFP穩(wěn)定表達(dá)的細(xì)胞 |
3-4周 |
SNTS-L003 |
mCherry穩(wěn)轉(zhuǎn) |
獲得mCherry穩(wěn)定表達(dá)的細(xì)胞 |
3-4周 |
SNTS-L004 |
LUC穩(wěn)轉(zhuǎn) |
獲得LUC穩(wěn)定表達(dá)的細(xì)胞 |
3-4周 |
SNTS-L005 |
SV40永生 |
獲得SV40永生化的細(xì)胞(以原代細(xì)胞為主) |
6-8周 |