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基因轉染
鎖定
基因轉染定義
基因轉染需要一定的轉染試劑將帶有目的基因的載體運送到細胞內。早期的磷酸鈣轉染法轉染效率很低,且對很多細胞株無效,因此不能滿足很多科研工作的需要。最常用的轉染試劑是陽離子脂質體和陽離子聚合物,它們在克服細胞屏障方面跟病毒有很相象的特徵,容易透過細胞膜。其中,陽離子脂質體在體外基因轉染中有很高的效率,然而在體內,它迅速被血清清除,在肺組織內累積,誘發強烈的抗炎反應,這將導致高水平的毒性,因此,在很大程度上限制了其應用。由於陽離子脂質體的侷限性,陽離子聚合物轉染試劑日益受到重視
基因轉染常用方法
轉染分為瞬時轉染(DNA導入宿主細胞的核中但不整合到染色體中)和穩定轉染(DNA整合到宿主細胞的染色體中或形成附加體),可通過物理(如電穿孔法)、化學(如磷酸鈣、陽離子脂質體、非脂質體脂類)和生物學方法(如逆轉錄病毒等病毒介導的)進行。
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轉染方法 | 原理 | 應用 | 特點 |
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二乙氨乙基(DEAE)-右旋糖酐法 | 帶正電的DEAE-葡聚糖(dextran)與帶負電的核酸磷酸骨架相互作用形成複合物,通過細胞內吞作用進入細胞 | 瞬時轉染 | 相對簡便,結果可重複,但對細胞有一定的毒副作用,轉染時需去除血清 |
磷酸鈣法 | 磷酸鈣-DNA複合物吸附於細胞膜,被細胞內吞 | 穩定轉染、瞬時轉染 | 操作簡便,但重複性差,不適用於原代細胞及某些培養細胞 |
陽離子脂質體法 | 帶正電的脂質體與帶負電的核酸磷酸骨架形成複合物,被細胞內吞 | 穩定轉染、瞬時轉染 | 適用於所有細胞,轉染效率高,重複性好,但轉染時需去除血清,轉染效果隨細胞類型變化大 |
非脂質體脂類法 | 內含多種脂質成分,與DNA結合後轉運到細胞內 | 穩定轉染、瞬時轉染 | 適用於所有細胞,包括許多原代培養細胞;轉染效率高,細胞毒性小,轉染時可以不去除血清 |
逆轉錄病毒介導法 | 通過感染宿主細胞將外源基因整合到染色體中 | 穩定轉染 | 可用於難轉染的細胞,如原代細胞、體內細胞等。但攜帶基因不能太大,操作複雜,耗時,需考慮安全因素。 |
腺病毒介導法 | 通過感染宿主細胞將外源基因整合到染色體中 | 瞬時轉染、特定宿主細胞 | 可用於難轉染的細胞,需考慮安全因素 |
電穿孔法 | 高脈衝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 | 適用於所有細胞,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實驗條件 |
基因槍法 | 將DNA用顯微重金屬顆粒沉澱,再將包被好的顆粒用彈道裝置射入細胞,DNA在胞內逐步釋放、表達 | 瞬時轉染 | 可用於人的表皮細胞、成纖維細胞、淋巴細胞系及原代細胞 |
顯微注射法 | 通過顯微操作將DNA直接注入靶細胞核 | 穩定轉染、瞬時轉染 |
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