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一圖讀懂細(xì)胞轉(zhuǎn)染那些事-part1

更新時(shí)間:2022-06-30      點(diǎn)擊次數(shù):2600

簡(jiǎn)析各類細(xì)胞轉(zhuǎn)染方法

 

  細(xì)胞轉(zhuǎn)染是指將外源分子如DNA,RNA等導(dǎo)入真核細(xì)胞的技術(shù)。定義 隨著分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)研究的不斷發(fā)展,轉(zhuǎn)染已經(jīng)成為研究和控制真核細(xì)胞基因功能的常規(guī)工具。

  下文中將從多個(gè)維度,介紹細(xì)胞轉(zhuǎn)染的各類小知識(shí)。


一、瞬時(shí)轉(zhuǎn)染與穩(wěn)定轉(zhuǎn)染

  哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)能促使在其內(nèi)表達(dá)的蛋?正確折疊并進(jìn)行復(fù)雜修飾,表達(dá)的蛋?更接近真實(shí)自然狀態(tài),便于模擬真實(shí)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境,進(jìn)行蛋白功能研究。把目的基因轉(zhuǎn)入哺乳動(dòng)物細(xì)胞,表達(dá)?產(chǎn)蛋?通常有兩種?式:瞬時(shí)轉(zhuǎn)染與穩(wěn)定轉(zhuǎn)染(構(gòu)建穩(wěn)定細(xì)胞系),如圖1.所示。

圖1:瞬時(shí)轉(zhuǎn)染與穩(wěn)定轉(zhuǎn)染示意圖

 

  瞬時(shí)轉(zhuǎn)染與穩(wěn)定轉(zhuǎn)染有如下特點(diǎn):


瞬時(shí)轉(zhuǎn)染

穩(wěn)定轉(zhuǎn)染

基因融合

游離存在于染色體外(episome)

整合于細(xì)胞染色體上

表達(dá)快慢

24-72小時(shí)內(nèi)可獲得表達(dá)產(chǎn)物

數(shù)天,需經(jīng)過(guò)基因融合、培養(yǎng)、篩選

待轉(zhuǎn)基因

不需要線性化,超螺旋結(jié)構(gòu)更容易轉(zhuǎn)染和表達(dá)

需要線性化,便于整合到宿主細(xì)胞

抗性選擇

待轉(zhuǎn)質(zhì)?;虿恍鑾Э剐?/span>

待轉(zhuǎn)基因必須帶有抗性,便于篩選克隆

成本

實(shí)驗(yàn)室成本低

實(shí)驗(yàn)室成本高,得到穩(wěn)定株后表達(dá)成本低

用途

蛋?質(zhì)的?規(guī)模合成

蛋?質(zhì)?規(guī)模合成,遺傳調(diào)控機(jī)制研究,長(zhǎng)期藥理學(xué)研究


二、轉(zhuǎn)染方法

  細(xì)胞轉(zhuǎn)染方法可分為化學(xué)法,物理法,生物法,也可把化學(xué)法、物理法稱為非病毒載體,生物法稱為病毒載體。不同的轉(zhuǎn)染方法可分別用于瞬時(shí)轉(zhuǎn)染和穩(wěn)定轉(zhuǎn)染,不過(guò)效率與效果不同。

圖2:轉(zhuǎn)染方法分類圖


三、病毒載體也是細(xì)胞轉(zhuǎn)染的產(chǎn)物

  病毒介導(dǎo)轉(zhuǎn)染是目前在細(xì)胞治療等應(yīng)用中有前景的方向,化學(xué)法,物理法在實(shí)施過(guò)程中,對(duì)細(xì)胞均有一定程度的損害,所以用于細(xì)胞治療藥物的研究受到限制。病毒介導(dǎo)轉(zhuǎn)染也叫侵染。人類有漫長(zhǎng)的和病毒斗爭(zhēng)的歷史,對(duì)病毒研究較為清晰,改造后病毒轉(zhuǎn)染結(jié)果相對(duì)可以控制。目前使用病毒載體的藥物已經(jīng)有多個(gè)上市,比如SMA基因治療藥物采用AAV病毒遞送,一針200萬(wàn)美元,已上市3個(gè)CART用慢病毒或逆轉(zhuǎn)錄病毒(HIV的變種)來(lái)轉(zhuǎn)入基因,已上市的埃博拉病毒疫苗用AD26病毒載體等。

  病毒載體的制備是目前CRO服務(wù)中的重要內(nèi)容,病毒載體的生產(chǎn)(如圖)先用大腸桿菌等生產(chǎn)出質(zhì)粒,然后把多種質(zhì)粒(通常是三質(zhì)粒或四質(zhì)粒系統(tǒng))通過(guò)轉(zhuǎn)染進(jìn)入細(xì)胞中,表達(dá)出病毒載體的外殼蛋白、功能蛋白等,然后組裝成含目的基因的病毒載體,通過(guò)純化工藝獲得工具病毒,工具病毒感染細(xì)胞,腺病毒可于轉(zhuǎn)染成功2小時(shí)后即可檢測(cè)到表達(dá)產(chǎn)物,逆轉(zhuǎn)錄病毒則需要經(jīng)過(guò)多輪賽選,選擇基因整合進(jìn)細(xì)胞基因組的穩(wěn)定細(xì)胞株,用于后續(xù)研究。

Ps:李記生物EZ Trans細(xì)胞轉(zhuǎn)染試劑可用于各類病毒包裝。

圖3:病毒載體轉(zhuǎn)染示意圖

 

 

 

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