01
轉(zhuǎn)染
將DNA導(dǎo)入細(xì)胞使得它可利用細(xì)胞自身的細(xì)胞機(jī)制表達(dá)和合成蛋白質(zhì)香府,將RNA導(dǎo)入細(xì)胞則是用來(lái)通過(guò)終止翻譯來(lái)降低某特定蛋白的合成允趟。
轉(zhuǎn)染的RNA在細(xì)胞質(zhì)中發(fā)揮作用恼策,DNA則需被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核中從而達(dá)到有效的轉(zhuǎn)染。在核內(nèi)拼窥,DNA會(huì)被短暫表達(dá)或整合到基因組DNA而將該遺傳改變傳代到下一代細(xì)胞。
02
原理
所有化學(xué)轉(zhuǎn)染方法的基本原理類似蹋凝。它們都是使用帶正電荷的承載分子和核酸結(jié)合并包裹核酸從而轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)鲁纠。這些帶正電荷的分子可以中和細(xì)胞膜表面的負(fù)電荷從而穿過(guò)膜來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)其包裹的核酸。
脂轉(zhuǎn)染中鳍寂,帶正電荷的脂類形成一個(gè)脂質(zhì)體改含,然后與核酸結(jié)合一起形成一個(gè)轉(zhuǎn)染復(fù)合物。而磷酸鈣只是簡(jiǎn)單地將DNA濃縮使其產(chǎn)生正電荷迄汛。此外捍壤,帶正電荷的聚合物如聚乙烯亞胺可將DNA濃縮成為帶正電荷的顆粒。
化學(xué)介導(dǎo)轉(zhuǎn)染的下一步是這些帶正電荷的復(fù)合物通過(guò)簡(jiǎn)單的靜電吸引結(jié)合到帶負(fù)電荷的細(xì)胞膜鞍爱。
然后復(fù)合物利用細(xì)胞內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部 –細(xì)胞內(nèi)吞是一種分子通過(guò)稱之為包涵體的包膜顆粒而進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程鹃觉。
一旦進(jìn)入細(xì)胞,核酸以一種目前還未知的機(jī)制從內(nèi)涵體釋放到細(xì)胞質(zhì)睹逃,并最終到達(dá)細(xì)胞核盗扇,在那里它被細(xì)胞機(jī)制轉(zhuǎn)錄生成mRNA,并進(jìn)一步翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì)沉填。細(xì)胞質(zhì)是小分子干擾RNA或稱siRNA起作用的地方疗隶,它們通過(guò)干擾蛋白質(zhì)合成機(jī)制的一部分而降低蛋白質(zhì)的生成。
轉(zhuǎn)染進(jìn)入的DNA可以穩(wěn)定或瞬時(shí)存在翼闹。穩(wěn)定轉(zhuǎn)染是指轉(zhuǎn)染的DNA整合到基因組中并在細(xì)胞分裂后仍然保留斑鼻。瞬時(shí)轉(zhuǎn)染時(shí),DNA并不整合到基因組猎荠,其編碼的蛋白會(huì)在轉(zhuǎn)染后24到96小時(shí)后丟失坚弱。
通常將插入基因與報(bào)告系統(tǒng)連在一起來(lái)檢測(cè)DNA轉(zhuǎn)染的效率。這些系統(tǒng)可簡(jiǎn)單地通過(guò)直接觀察報(bào)告分子关摇,如綠色熒光蛋白史汗,或用比色分析測(cè)量酶活性,如熒光素酶報(bào)告分子拒垃,來(lái)進(jìn)行檢測(cè)停撞。
siRNA沉默是否成功可通過(guò)免疫雜交目的蛋白的表達(dá)水平來(lái)判斷。成功轉(zhuǎn)染siRNA應(yīng)該會(huì)降低細(xì)胞內(nèi)目的蛋白的表達(dá)而不改變管家基因GAPDH的表達(dá)量。
03
過(guò)程
為達(dá)到最高轉(zhuǎn)染效率戈毒,細(xì)胞應(yīng)在轉(zhuǎn)染時(shí)處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期艰猬,并處于40%到80%生長(zhǎng)密度之間。這需要在轉(zhuǎn)染前一天收集細(xì)胞埋市,計(jì)數(shù)冠桃,然后重新接種到多孔板中,接種濃度要使得轉(zhuǎn)染時(shí)能達(dá)到正確的細(xì)胞密度道宅。
接下來(lái)食听,混合化學(xué)試劑和核酸,并孵育一段時(shí)間使它們形成核酸-試劑復(fù)合物污茵。每種化學(xué)轉(zhuǎn)染系統(tǒng)中用到的各組分的濃度必須優(yōu)化達(dá)到最佳樱报。
然后將核酸-試劑復(fù)合物加入到平板生長(zhǎng)的細(xì)胞中并孵育過(guò)夜使得復(fù)合物有足夠的時(shí)間結(jié)合到細(xì)胞并介導(dǎo)轉(zhuǎn)染。24小時(shí)后泞当,需將培養(yǎng)液吸去換成新鮮培養(yǎng)液迹蛤。
04
應(yīng)用
轉(zhuǎn)染技術(shù)可以有很多的改動(dòng)和應(yīng)用。共轉(zhuǎn)染使得研究人員能夠研究錯(cuò)義突變對(duì)細(xì)胞蛋白功能的影響襟士。
另一個(gè)轉(zhuǎn)染的替代方法是電擊轉(zhuǎn)染盗飒。電擊轉(zhuǎn)染是使用電流來(lái)破壞細(xì)胞膜從而使得DNA或RNA在細(xì)胞得到修復(fù)前的短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)。這里電極絲被放置在小鼠腦的周圍陋桂,讓電子短脈沖通過(guò)腦組織來(lái)進(jìn)行離體轉(zhuǎn)染含RNAi的藍(lán)色溶液逆趣。然后觀察基因沉默對(duì)發(fā)育皮質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響。