百螢問號(hào):細(xì)胞轉(zhuǎn)染前如何選擇轉(zhuǎn)染方法?
? ? ? 今天百螢為大家介紹細(xì)胞轉(zhuǎn)染的常見方法,以及它們之間的優(yōu)缺點(diǎn)比較。細(xì)胞轉(zhuǎn)染方法包括DEAE-葡聚糖法、磷酸鈣法、陽離子脂質(zhì)體法、陽離子聚合物、病毒介導(dǎo)法、Biolistic 顆粒傳遞法 (基因槍粒子轟擊法)、顯微注射法、電穿孔法等。感興趣的小伙伴一起來看看吧!
1.DEAE-葡聚糖法
原理:帶正電的DEAE-葡聚糖與核酸帶負(fù)電的磷酸骨架相互作用形成的復(fù)合物被細(xì)胞內(nèi)吞。
主要應(yīng)用:順勢(shì)轉(zhuǎn)染 。?
特點(diǎn):相對(duì)簡(jiǎn)便、重復(fù)比磷酸鈣好,但對(duì)細(xì)胞有一定的毒副作用,轉(zhuǎn)染時(shí)需除血清且一般只用于BSC-1,CV-1,COS細(xì)胞系。
2.磷酸鈣法
原理:磷酸鈣DNA復(fù)合物吸附細(xì)胞膜被細(xì)胞內(nèi)吞。
主要應(yīng)用:穩(wěn)定轉(zhuǎn)染,順勢(shì)轉(zhuǎn)染。
特點(diǎn):不適用于原代細(xì)胞(所需的DNA濃度較高),操作簡(jiǎn)便但重復(fù)性差,有些細(xì)胞不適用
細(xì)胞建議用CSCL梯度離心,轉(zhuǎn)染是拷貝數(shù)較多。
3.陽離子脂質(zhì)體法
原理:帶正電的脂質(zhì)體與核酸帶負(fù)電的磷酸基團(tuán)形成復(fù)合物,然后脂質(zhì)體上剩余的電核與細(xì)胞膜上的唾液酸殘基的負(fù)電核結(jié)合;另一種解釋是通過細(xì)胞是內(nèi)吞作用而被進(jìn)入細(xì)胞。(若DNA濃度過高,中和脂質(zhì)體表面電核,而降低了與細(xì)胞的結(jié)合能力)。
主要應(yīng)用:穩(wěn)定轉(zhuǎn)染,瞬時(shí)轉(zhuǎn)染,所有細(xì)胞。
特點(diǎn):使用方法簡(jiǎn)單,可攜帶大片段DNA,通用于各種類型的裸露DNA或RNA,能轉(zhuǎn)染各種類型的細(xì)胞,沒有免疫原性。雖在體外基因轉(zhuǎn)染中有很高的效率,但在體內(nèi),能被血清,并在肺組織內(nèi)累積,誘發(fā)強(qiáng)烈的抗炎反應(yīng),導(dǎo)致高水平的毒性,這在很大程度上限制了其應(yīng)用。
4.陽離子聚合物
原理:帶正電的聚合物與核酸帶負(fù)電的磷酸基團(tuán)形成帶正電的復(fù)合物后與細(xì)胞表面帶負(fù)電的蛋白多糖相互作用,并通過內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞。
主要應(yīng)用:穩(wěn)定轉(zhuǎn)染,瞬時(shí)轉(zhuǎn)染,所有細(xì)胞。
特點(diǎn):除了具有陽離子脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染效率高,操作簡(jiǎn)單,適用范圍廣,重復(fù)性好等特點(diǎn)外,還具有在體內(nèi),轉(zhuǎn)染效率高,細(xì)胞毒性低等特點(diǎn),是新一代的轉(zhuǎn)染試劑。
5.病毒介導(dǎo)法
(1)逆轉(zhuǎn)錄病毒(RNA)
原理:通過病毒中膜糖蛋白和宿主細(xì)胞表面的受體相互作用而進(jìn)入宿主細(xì)胞,之后反轉(zhuǎn)入酶啟動(dòng)合成DNA并隨機(jī)整合到宿主基因組中。
主要應(yīng)用:穩(wěn)定轉(zhuǎn)染,特定宿主細(xì)胞。
特點(diǎn):可用于難轉(zhuǎn)染的細(xì)胞、原代細(xì)胞,體內(nèi)細(xì)胞等,但攜帶基因不能太大(<8kb),細(xì)胞需處分裂期,需考慮因素。
(2)腺病毒(雙鏈DNA)
原理:先和細(xì)胞表面的受體結(jié)合,繼而在αv整合素介導(dǎo)下被細(xì)胞內(nèi)吞。
主要應(yīng)用:瞬時(shí)轉(zhuǎn)染,特定宿主細(xì)胞。
特點(diǎn):可用于難轉(zhuǎn)染的細(xì)胞,需考慮因素。
6.Biolistic 顆粒傳遞法 (基因槍粒子轟擊法)
原理:將DNA用顯微重金屬顆粒沉淀,再將包被好的顆粒用彈道裝置投射入細(xì)胞,DNA在胞內(nèi)逐步釋放、表達(dá)。
主要應(yīng)用:瞬時(shí)性轉(zhuǎn)染,穩(wěn)定轉(zhuǎn)染。
特點(diǎn):可用于:人的表皮細(xì)胞,纖維原細(xì)胞,淋巴細(xì)胞系以及原代細(xì)胞。
7.顯微注射法
原理:用顯微操作將DNA直接注入靶細(xì)胞核。
主要應(yīng)用:穩(wěn)定轉(zhuǎn)染,瞬時(shí)轉(zhuǎn)染。
特點(diǎn):轉(zhuǎn)染細(xì)胞數(shù)有限,多用于工程改造或轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的胚胎細(xì)胞。
8.電穿孔法
原理:高脈沖電壓破壞細(xì)胞膜電位,DNA通過膜上形成的小孔導(dǎo)入。
主要應(yīng)用:穩(wěn)定轉(zhuǎn)染,瞬時(shí)轉(zhuǎn)染,所有細(xì)胞。
特點(diǎn):適用性廣,除了質(zhì)粒外,還可轉(zhuǎn)染大的基因組(>65kb)但細(xì)胞致死率高,DNA和細(xì)胞用量大, 需根據(jù)不同細(xì)胞類型優(yōu)化電穿孔實(shí)驗(yàn)條件,拷貝數(shù)較少1-20。
? ? 目前市場(chǎng)上大多數(shù)轉(zhuǎn)染試劑均采用陽離子脂質(zhì)體法,百螢出售的Transfectamine 5000轉(zhuǎn)染試劑也采用該方法,它毒性更低,并且使轉(zhuǎn)染細(xì)胞具有更高的生存能力。與相同方法下的的大多數(shù)轉(zhuǎn)染試劑相比,Transfectamine 5000更易于使用,并且不需要特殊的培養(yǎng)基。
