細(xì)胞轉(zhuǎn)染對(duì)初接觸細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的科研人員而言筹吐,是一道難過的坎兒痘儡,細(xì)胞轉(zhuǎn)染率低的話刊咳,你珍貴的細(xì)胞可能就只能扔掉了彪见。
大家都知道,細(xì)胞是由帶負(fù)電荷的磷脂雙分子層構(gòu)成娱挨,這對(duì)大分子物質(zhì)來說是個(gè)不可透過的屏障余指,比如DNA和RNA的磷酸骨架,為了使核酸穿過細(xì)胞膜跷坝,開發(fā)了多種技術(shù)酵镜,大致可分為物理介導(dǎo)、化學(xué)介導(dǎo)和生物介導(dǎo)柴钻。
幾種常見的轉(zhuǎn)染方法:
1淮韭、脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法
陽離子脂質(zhì)體表面帶正電荷,能與核酸的磷酸根通過靜電作用贴届,將DNA分子包裹入內(nèi)靠粪,形成DNA脂復(fù)合物,也能被表面帶負(fù)電的細(xì)胞膜吸附毫蚓,再通過融合或細(xì)胞內(nèi)吞進(jìn)入細(xì)胞占键。脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染適用于把DNA轉(zhuǎn)染入懸浮或貼壁培養(yǎng)細(xì)胞中,是目前實(shí)驗(yàn)室最方便的轉(zhuǎn)染方法之一绍些,其轉(zhuǎn)染率較高捞慌,優(yōu)于磷酸鈣法。
2柬批、磷酸鈣共沉淀法
該方法可重復(fù)性差啸澡,而且磷酸鈣溶液對(duì)溫度袖订、pH和緩沖鹽濃度的變化十分敏感,對(duì)細(xì)胞尤其是原代細(xì)胞毒性較大嗅虏,也不能采用RPMI培養(yǎng)基洛姑,因?yàn)槠浜懈邼舛鹊牧姿猁}。
3皮服、電穿孔轉(zhuǎn)染法
電流能夠可逆地?fù)舸┘?xì)胞膜形成瞬時(shí)的小孔促使DNA分子進(jìn)入胞內(nèi)楞艾,這種方法就是電穿孔。
當(dāng)遇到某些脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染效率很低或幾乎無法轉(zhuǎn)入時(shí)可以用電穿孔法轉(zhuǎn)染龄广。
一般情況下硫眯,高電場強(qiáng)度會(huì)殺死50%-70% 的細(xì)胞。現(xiàn)在針對(duì)細(xì)胞死亡開發(fā)出了一種電轉(zhuǎn)保護(hù)劑择同,可以大大的降低細(xì)胞的死亡率两入,同時(shí)提高電穿孔轉(zhuǎn)染效率。
4敲才、病毒感染
對(duì)于脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染與電穿孔轉(zhuǎn)染都無法成功轉(zhuǎn)染的細(xì)胞系可以采用病毒感染裹纳,腺病毒,腺相關(guān)病毒紧武,逆轉(zhuǎn)錄病毒和慢病毒載體已廣泛用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞體內(nèi)外的基因轉(zhuǎn)染剃氧,轉(zhuǎn)染效率比較高,適用于較難轉(zhuǎn)染的細(xì)胞阻星。
但是插入的片段長度有一定限制朋鞍,最重要的是技術(shù)難度比較高,在一般實(shí)驗(yàn)室中很難普及妥箕,而且某些病毒起效時(shí)間比較慢番舆,跟不上細(xì)胞這種快速繁殖的速度,如果只是做簡單細(xì)胞系的轉(zhuǎn)染性價(jià)比不高矾踱。
沒有一種方法適用于所有的細(xì)胞和實(shí)驗(yàn)恨狈,理想的方法應(yīng)根據(jù)細(xì)胞類型和實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行選擇,如果只是在細(xì)胞水平做呛讲,而且用的是簡單細(xì)胞系禾怠,那么脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染是綜合比較起來不錯(cuò)的一個(gè)方法。
所以贝搁,我們主要來探討一下脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染:
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前吗氏,請(qǐng)先規(guī)劃好你的實(shí)驗(yàn),一般細(xì)胞轉(zhuǎn)染需要24h-72h雷逆,所以要充分了解細(xì)胞生長速度弦讽,計(jì)算所需脂質(zhì)體和DNA的儲(chǔ)備量,并確認(rèn)有足夠的下列材料:Opti-MEM無血清培養(yǎng)基,Lipofectamine轉(zhuǎn)染試劑往产,以及DNA被碗,這個(gè)一定要確認(rèn)好,否則生氣都沒辦法怪別人仿村。
做好以上準(zhǔn)備后锐朴,具體的操作步驟如下:
1、細(xì)胞鋪板
(1)一般會(huì)選擇復(fù)蘇細(xì)胞傳代3-4次(匯合率達(dá)到90%之前對(duì)細(xì)胞進(jìn)行傳代蔼囊,不要長到100%)焚志,從解凍過程中恢復(fù)過來可以穩(wěn)定生長的細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞轉(zhuǎn)染,傳代次數(shù)高(>30-40)時(shí)畏鼓,細(xì)胞的生長速度和形態(tài)會(huì)改變酱酬。
(2)如果提總蛋白,一般選擇六孔板進(jìn)行轉(zhuǎn)染云矫,因?yàn)檗D(zhuǎn)染的細(xì)胞提取蛋白的總量能達(dá)到200ug岳悟,一般夠做并且需要的DNA和Lipofectamine又相對(duì)比較少。
(3)傳代條件取決于所用的細(xì)胞系泼差。對(duì)于快速生長的細(xì)胞,倍增時(shí)間為16小時(shí)(如HEK293)呵俏。對(duì)于生長緩慢的細(xì)胞堆缘,倍增時(shí)間為36小時(shí)(如原代細(xì)胞)。
(4)轉(zhuǎn)染當(dāng)天普碎,將細(xì)胞鋪板吼肥。如果在轉(zhuǎn)染前一天或更早時(shí)間鋪板,轉(zhuǎn)染效率可能下降麻车,如果是簡單細(xì)胞系的轉(zhuǎn)染缀皱,可以直接在前一天晚上鋪板,第二天來轉(zhuǎn)染动猬。轉(zhuǎn)染時(shí)啤斗,細(xì)胞密度會(huì)影響轉(zhuǎn)染效率,細(xì)胞密度保持在匯合率為70-90%(這個(gè)前提是轉(zhuǎn)染24h赁咙,如果轉(zhuǎn)染48h則需要匯合率為50-70%)钮莲,細(xì)胞的鋪板和轉(zhuǎn)染也可同時(shí)進(jìn)行。
2彼水、細(xì)胞轉(zhuǎn)染
吸去培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基崔拥,用PBS或者無血清培養(yǎng)基清洗一次。更換無血清培養(yǎng)基凤覆。準(zhǔn)備轉(zhuǎn)染制備液链瓦,用滅菌后的EP管制備。
以六孔板為例盯桦,A液:用200μl Opti-MEM稀釋4μg質(zhì)粒;B液:用200μl Opti-MEM稀釋10μl lipo2000慈俯,分別將A液渤刃、B液輕輕混勻,靜置5min肥卡,吸取B液加入至A液中溪掀,輕輕混勻,室溫靜置20min步鉴。
加入轉(zhuǎn)染試劑到每個(gè)孔的培養(yǎng)基中揪胃,6h后,更換成完全培養(yǎng)基氛琢,繼續(xù)培養(yǎng)到24-48小時(shí)(不同的質(zhì)粒和脂質(zhì)體最佳搭配比例不同喊递,轉(zhuǎn)染前,應(yīng)該摸一個(gè)最佳配比阳似。質(zhì)粒:脂質(zhì)體=1:1骚勘,1:1.5,1:2撮奏,1:2.5俏讹,1:3,1:3.5的梯度比例來檢測最佳轉(zhuǎn)染比例畜吊,一般質(zhì)粒有帶熒光泽疆,可以通過觀察每組熒光強(qiáng)弱來判斷轉(zhuǎn)染效率)。以下為不同規(guī)格的培養(yǎng)板需要加DNA和lipo2000的量玲献。
轉(zhuǎn)染時(shí)殉疼,應(yīng)使用優(yōu)質(zhì)質(zhì)粒:
1、通過測量OD 值來確定DNA純度和濃度捌年,測得的OD值應(yīng)介于1.7-1.9之間瓢娜。脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染基于電荷吸引原理,如果DNA不純礼预,如帶少量的鹽離子眠砾,蛋白,代謝物污染都會(huì)顯著影響轉(zhuǎn)染復(fù)合物的有效形成及轉(zhuǎn)染的進(jìn)行托酸。
2荠藤、含有內(nèi)毒素的質(zhì)粒對(duì)細(xì)胞有很大的毒性作用。
轉(zhuǎn)染時(shí)获高,小心輕柔的將lipo2000加到培養(yǎng)基中并輕輕混勻哈肖,避免粗暴用力吹打,會(huì)導(dǎo)致脂質(zhì)體失效念秧。
血清一度曾被認(rèn)為會(huì)降低轉(zhuǎn)染效率淤井,老一代的轉(zhuǎn)染方法往往要求轉(zhuǎn)染前后用PBS洗細(xì)胞然后在無血清培養(yǎng)基條件下轉(zhuǎn)染,但有些對(duì)此敏感的細(xì)胞會(huì)受到損傷,甚至死亡(比如貼壁較差的細(xì)胞币狠,在PBS洗滌時(shí)很容易沖刷細(xì)胞)導(dǎo)致轉(zhuǎn)染效率極低游两。
不過轉(zhuǎn)染產(chǎn)品配方幾經(jīng)革新后的今天,對(duì)于主流的轉(zhuǎn)染試劑來說漩绵,血清的存在已經(jīng)不會(huì)影響轉(zhuǎn)染效率贱案,甚至還有助于提高轉(zhuǎn)染效率,但是血清的存在會(huì)影響DNA-轉(zhuǎn)染復(fù)合物的形成止吐,在DNA-轉(zhuǎn)染復(fù)合物形成時(shí)需用無血清培養(yǎng)基opti-MEM來稀釋DNA和轉(zhuǎn)染試劑宝踪,在轉(zhuǎn)染過程中是可以使用血清的。
轉(zhuǎn)染后6小時(shí)更換培養(yǎng)基碍扔,因?yàn)閘ipo2000具有一定毒性瘩燥。
細(xì)胞培養(yǎng)過程中往往會(huì)添加抗生素來預(yù)防污染,但是抗生素可能對(duì)轉(zhuǎn)染造成困擾不同。比如青霉素和鏈霉素厉膀,青鏈霉素是我們常用來預(yù)防污染的抗生素,就會(huì)影響轉(zhuǎn)染二拐,雖然這些抗生素一般情況下對(duì)于真核細(xì)胞無毒服鹅,但當(dāng)轉(zhuǎn)染試劑增加了細(xì)胞的通透性時(shí),就會(huì)使抗生素也進(jìn)入細(xì)胞從而間接導(dǎo)致細(xì)胞死亡百新,造成轉(zhuǎn)染效率低企软。
目前轉(zhuǎn)染試劑有些已經(jīng)可以全程都用有血清和抗生素的完全培養(yǎng)基來操作,非常方便吟孙,省去了污染等麻煩。
3聚蝶、觀察轉(zhuǎn)染的效果
在轉(zhuǎn)染后24小時(shí)杰妓,用熒光顯微鏡觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果并記錄熒光蛋白表達(dá)情況,如下圖所示碘勉,說明轉(zhuǎn)染成功巷挥,且轉(zhuǎn)染效率還可以,如果不帶有熒光验靡,可以用GFP來對(duì)照倍宾,可以放在一個(gè)單獨(dú)的孔中,或是與目標(biāo)質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染胜嗓,同時(shí)用Q-PCR和者WB來檢測高职。
轉(zhuǎn)染后發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染效率不高,可以通過兩種方法:
1辞州、復(fù)轉(zhuǎn)染怔锌,即轉(zhuǎn)染后12-24小時(shí)再次進(jìn)行轉(zhuǎn)染,前提是該細(xì)胞對(duì)脂質(zhì)體的耐受性較好,轉(zhuǎn)染后細(xì)胞死亡數(shù)較少埃元。
2涝涤、通過藥篩來殺死未轉(zhuǎn)入成功的細(xì)胞。前提是該質(zhì)粒帶有抗生素抗性的基因岛杀。
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