背景介紹

基因過表達(gene overexpression)是將目的基因編碼區(qū)序列(CDS)克隆到相應的質(zhì)粒或病毒載體上，利用載體骨架上構建的調(diào)控元件，使基因可以在人為的控制條件下實現(xiàn)大量轉(zhuǎn)錄和翻譯，從而實現(xiàn)目的基因的過表達。此外，還可以選擇報告基因進行示蹤或抗性基因進行篩選。

常用的基因表達載體有質(zhì)粒載體和病毒載體，病毒載體又包括：腺相關病毒載體、慢病毒載體、腺病毒載體和逆轉(zhuǎn)錄病毒載體等，廣泛應用于體外和體內(nèi)基因功能研究。

有哪些常見類型的過表達

01?常規(guī)蛋白表達

常規(guī)蛋白表達的同時可以為蛋白表達添加融合或非融合的熒光標簽，親和標簽，亞細胞定位系列等不同類型的修飾。

02?非編碼RNA表達

與常規(guī)蛋白表達不同的是，由于非編碼RNA(鏈接非編碼RNA介紹)僅僅轉(zhuǎn)錄但不翻譯，無蛋白產(chǎn)生，因此此類表達載體(尤其是lncRNA)最好獨立表達熒光蛋白，且常規(guī)蛋白表達的修飾基本不能使用。目前常見的非編碼RNA主要為microRNA、lncRNA、circRNA三大類，表達載體與之對應。

【吉滿生物】基因過表達工具介紹（上）

01?質(zhì)粒載體

在生物醫(yī)學領域，利用常規(guī)轉(zhuǎn)染將質(zhì)粒載體轉(zhuǎn)到動物細胞中仍然被大多數(shù)實驗室使用。主要因為常規(guī)質(zhì)?；虮磉_載體在技術上的簡便性以及在各類細胞中的高效轉(zhuǎn)染率。

載體特點

①過程較簡單：相比病毒載體要進行病毒包裝，常規(guī)質(zhì)粒載體通過常規(guī)轉(zhuǎn)染即可把質(zhì)粒轉(zhuǎn)入細胞；

②載體容量大：有足夠大的容量可以放置用戶所感興趣的序列；

③表達水平高：可以產(chǎn)生非常高的拷貝數(shù)，使外源基因能高水平的表達，但不同細胞類型拷貝數(shù)也有差異；

④表達時間短：瞬時轉(zhuǎn)染，在細胞里以游離DNA的狀態(tài)存在，表達時間持續(xù)3-7天；

⑤轉(zhuǎn)染差異大：不同類型的細胞質(zhì)粒轉(zhuǎn)染效率差異較大，非分裂細胞比分裂細胞難轉(zhuǎn)染，原代細胞比永生化細胞難轉(zhuǎn)染。

吉滿服務

吉滿生物擁有豐富的質(zhì)粒構建經(jīng)驗，能為客戶提供高拷貝復制能力且對細胞具有高效轉(zhuǎn)染率的質(zhì)粒載體，同時可根據(jù)客戶需求對轉(zhuǎn)染了該載體的細胞進行篩選和可視化追蹤。

02?慢病毒載體

慢病毒載體來源于人類免疫缺陷病毒HIV，屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒家族。由于具有目的基因和啟動子選擇的靈活性以及轉(zhuǎn)染細胞類型的廣泛性，使得慢病毒載體系統(tǒng)成為倍受歡迎的外源基因表達系統(tǒng)。

慢病毒重組載體構建完成后需要輔助質(zhì)粒的參與才能包裝形成病毒顆粒。通過對上清液中活體病毒的直接收集或進一步濃縮病毒后可用于轉(zhuǎn)染靶細胞，釋放到宿主細胞中的病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄成雙鏈DNA，進一步整合到宿主細胞的基因組中。

載體特點

①感染譜廣：可有效感染腫瘤細胞、神經(jīng)元、心肌細胞、內(nèi)皮細胞、干細胞等多種類型細胞；

②穩(wěn)定表達：通過將外源基因整合到宿主細胞基因組上，可實現(xiàn)目的基因長期穩(wěn)定表達，不隨細胞分裂傳代而丟失；

③安全性高：未發(fā)現(xiàn)致病性，已被用于CAR-T治療作用于人體；

④免疫原性低：體內(nèi)注射不會引起明顯的免疫反應，適用于動物實驗；

⑤包裝容量有限：插入的外源基因需在4kb以下；

⑥包裝滴度較低：相比腺病毒與腺相關病毒，慢病毒包裝滴度稍低。

吉滿服務流程

吉滿生物專注病毒包裝，擁有非常豐富的慢病毒包裝經(jīng)驗，能對大多數(shù)宿主細胞具有高效的轉(zhuǎn)導能力，能有效的把載體整合到靶細胞基因組，并實現(xiàn)外源基因的高水平表達。

03?腺相關病毒載體

腺相關病毒(adeno-associated virus, AAV)是一類無法自主復制的二十面體微小病毒。通常情況下，只有在輔助病毒的參與下，才能進行復制。

腺相關病毒(AAV)載體系統(tǒng)是對腺相關病毒進行優(yōu)化的一種基因傳遞系統(tǒng)。AAV重組載體構建完成后與輔助質(zhì)粒一起轉(zhuǎn)染進入包裝細胞，包裝成病毒顆粒。純化后，轉(zhuǎn)導進入宿主細胞，線性雙鏈DNA基因組以游離DNA的形式存在于細胞核中。輔助質(zhì)粒能夠代替輔助病毒，幫助AAV實現(xiàn)自我復制，從而提高載體系統(tǒng)的生物安全性。

載體特點

①特異性好：AAV血清型種類繁多，不同血清型在感染時具有不同的組織器官偏好性，實現(xiàn)感染特異性；

②擴散性強：AAV體積小、滴度高，因此具有遠高于腺病毒和慢病毒的擴散性，能夠大面積感染組織；

③安全性高：目前已經(jīng)有多項基于AAV載體的治療藥物被應用于臨床，表現(xiàn)出很高的安全性；

④免疫原性低：重組AAV不帶有病毒功能及結構蛋白，用于基因治療基本不引起免疫反應；

⑤局限性：適合在體實驗，體外實驗轉(zhuǎn)染效率較低；外源基因需較長時間開始表達；載體容量小，目前最多容納5kb外源DNA。

吉滿服務流程

吉滿生物的AAV載體經(jīng)過優(yōu)化后，是一個包裝病毒滴度高，細胞轉(zhuǎn)導效率高，轉(zhuǎn)基因水平表達高的載體系統(tǒng)，具有極高的生物安全性，同時可以根據(jù)客戶需求使用不同的衣殼蛋白包裝病毒，賦予病毒不同的血清型。

注:

因篇幅有限

PiggyBac轉(zhuǎn)座載體

Tet-On誘導表達慢病毒載體

CRISPRa（轉(zhuǎn)錄激活）

以上三類基因過表達工具

將在下篇進行詳細介紹

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吉滿生物科技（上海）有限公司成立于2011年，是專業(yè)從事生物科技前沿技術研發(fā)的高新技術企業(yè)。以病毒包裝為基礎，密切關注行業(yè)最前沿的科研進展，十二年深耕細作，創(chuàng)建了具有自主知識產(chǎn)權的分子生物學、細胞生物學、慢病毒、腺相關病毒、報告基因、抗體表達六大技術平臺。

2020年成立了專業(yè)細胞系子品牌DDXCELL，提供報告基因檢測、病毒包裝、工程細胞株構建，基因編輯及藥物篩選評價等技術服務及相關產(chǎn)品。

2022年載體品牌“載體通·Genovector”煥新升級，同時推出全新試劑品牌“優(yōu)試劑·Genoagent”，貫穿科研始末。

吉滿可為客戶提供幾千種的現(xiàn)貨載體和一站式定制服務。