評估轉(zhuǎn)染效率至關(guān)重要,特別是在需要高轉(zhuǎn)染效率以保證特定下游靶標(biāo)轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的功能研究中??梢赃x擇多種策略來評估轉(zhuǎn)染效率。實時聚合酶鏈反應(yīng)(qPCR)是一種通過直接測量特定外源蛋白表達水平來評估轉(zhuǎn)染效率的定量方法。細(xì)胞內(nèi)核酸或其他可能受到外源核酸(如miRNAs)影響的細(xì)胞內(nèi)核酸。在瞬時轉(zhuǎn)染的情況下,每次轉(zhuǎn)染后都應(yīng)進行qPCR,以確保良好的轉(zhuǎn)染效率,然后再進行下游實驗。與質(zhì)粒報告系統(tǒng)共轉(zhuǎn)染是另一種策略,可以通過表達特定的報告蛋白(如熒光素酶或β-半乳糖苷酶)來評估轉(zhuǎn)染效率。采用小RNA熒光素酶報告系統(tǒng)以干擾(RNAi)研究為例,miRNA轉(zhuǎn)染成功的標(biāo)志是熒光素酶活性下調(diào),這是由于miRNA與轉(zhuǎn)錄的熒光素酶mRNA 3'端結(jié)合導(dǎo)致mRNA降解。熒光顯微鏡是評估轉(zhuǎn)染效率的另一種常見、簡便、快速的方法。它通常涉及使用攜帶熒光報告基因或標(biāo)記有熒光團的寡核苷酸的載體來進行熒光檢測。然而,熒光顯微鏡只能提供對轉(zhuǎn)染效率的定性或半定量測量,這可以使用ImageJ等專門軟件來確定。PHP是由天然來源的羥基脯氨酸(如膠原蛋白、明膠和其他蛋白質(zhì))制成的,是一個用作基因載體的聚酯。浙江懸浮細(xì)胞轉(zhuǎn)染試劑
不同種類的納米顆粒轉(zhuǎn)染細(xì)胞系后,產(chǎn)生不同的效率、毒性和組織特異性。這些大量的測試表明,納米顆粒作為載體的效率與普通的非病毒轉(zhuǎn)染方法相當(dāng)。Tabatt等人所做的研究比較了使用脂質(zhì)體、陽離子固體li-pid納米顆粒和兩種商用轉(zhuǎn)染劑對COS-1細(xì)胞系(非洲綠猴腎成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞)使用四種不同的轉(zhuǎn)染介質(zhì)所取得的轉(zhuǎn)染效果。固體脂質(zhì)na-noparticles轉(zhuǎn)染組和溶酶體(均由DOTAP -N -(1-(2,3-二聚乙氧基)丙基)-N,N,N-三甲基硫酸銨)轉(zhuǎn)染組的熒光素酶基因表達效率沒有統(tǒng)計學(xué)上的***差異,在每種轉(zhuǎn)染介質(zhì)中保持相同水平。然而,獲得的轉(zhuǎn)染效率低于使用商業(yè)轉(zhuǎn)染劑EscortTM 的效率,該轉(zhuǎn)染劑由DOPE(1,2-二-(順式-9-十八烷基)- n-甘油-3-磷酸乙醇胺)組成。研究人員通過在HepG2細(xì)胞(人肝細(xì)胞肝*細(xì)胞系)上使用固體脂質(zhì)納米顆粒,實現(xiàn)了與市買的lipo-fectamine相同的綠色熒光蛋白和熒光素酶蛋白表達水平。海南青島轉(zhuǎn)染試劑流式細(xì)胞術(shù)可以更精確地定量表達特定熒光基因的細(xì)胞,以評估轉(zhuǎn)染效率。
為了在體外和體內(nèi)可重復(fù)地傳遞基因和siRNA,含有核酸的脂質(zhì)體、脂叢和多叢的配方需要精確組成轉(zhuǎn)染試劑。雖然有幾項研究已經(jīng)調(diào)查了血液成分如何使脂質(zhì)和聚合物納米顆粒不穩(wěn)定,對于介導(dǎo)細(xì)胞中基因傳遞或沉默的傳遞系統(tǒng)的**終組成知之甚少。多叢和脂叢的組成在系統(tǒng)給藥進入血液后會發(fā)生不斷的變化。過多的聚合物鏈或脂質(zhì)體成分不強烈附著于復(fù)合物將從顆粒中脫落,而新的成分,如脂蛋白,可以粘附在復(fù)合物的表面。這不僅會導(dǎo)致顆粒的不穩(wěn)定,還會改變生物分布或促進體內(nèi)***。了解在體內(nèi)遞送的每個階段(在給藥部位,在血液循環(huán)過程中,在***和組織的細(xì)胞外基質(zhì)中,以及**終進入靶細(xì)胞時),多聚物和脂聚物的組成如何變化,可能有助于設(shè)計具有更高穩(wěn)定性的合成載體系統(tǒng)。
基于病毒的轉(zhuǎn)染,或者更具體地稱為轉(zhuǎn)導(dǎo),涉及使用病毒載體將特定的核酸序列帶入宿主細(xì)胞。逆轉(zhuǎn)錄病毒,如慢病毒,通常用于穩(wěn)定轉(zhuǎn)染。相比之下,腺病毒、腺相關(guān)病毒(AAV)和皰疹病毒是不能保證穩(wěn)定轉(zhuǎn)染的病毒載體。與非病毒轉(zhuǎn)染相比,病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)被***認(rèn)為是一種轉(zhuǎn)染難以轉(zhuǎn)染的細(xì)胞(如原代細(xì)胞)的高效方法。一般來說,逆轉(zhuǎn)錄病毒只能用于轉(zhuǎn)染分裂細(xì)胞,而腺病毒、AAV和皰疹病毒可用于轉(zhuǎn)染分裂細(xì)胞和非分裂細(xì)胞。然而,病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)與較高的細(xì)胞毒性相關(guān),并可能造成病毒***的風(fēng)險。病毒載體通常包含一個病毒包膜,它包圍并保護病毒。表面蛋白可能存在于某些類型的病毒(如腺病毒)的表面,以促進與宿主細(xì)胞的接觸和通信。病毒遺傳物質(zhì)被包裹在衣殼中,進入宿主細(xì)胞后,衣殼將被打開。與腺病毒、aav和皰疹病毒的基因組不同,這些病毒的基因組是單獨維持的,逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組被整合到宿主基因組中。通常,腺病毒和皰疹病毒攜帶雙鏈DNA, AAV攜帶單鏈DNA,而逆轉(zhuǎn)錄病毒攜帶RNA。Severino et al.進行的研究也指出了陽離子脂質(zhì)作為基因遞送納米載體的潛在毒性。
脂質(zhì)顆粒的加入導(dǎo)致內(nèi)體DNA釋放增加。Delgado等人通過在腎細(xì)胞中添加魚精蛋白,設(shè)法提高了固體脂質(zhì)納米顆粒的轉(zhuǎn)染效率,但與不添加魚精蛋白的對照組相比,相同的多功能單元,DNA/魚精蛋白/SLN(固體脂質(zhì)納米顆粒),降低了HEK 293細(xì)胞系(人胚胎腎細(xì)胞)的轉(zhuǎn)染效率。這給了我們希望,通過加入必要的配體的可能性,使用納米顆粒的轉(zhuǎn)染可能會調(diào)整到給定的細(xì)胞類型。Bahrami et al.經(jīng)表明,不同種類的納米顆粒以不同的方式與細(xì)胞膜結(jié)合。形成這些鍵的差異取決于它們的球形或非球形形狀,也取決于不同納米顆粒所表現(xiàn)出的各種粘附電位以及它們進入后引起的膜形狀變化。Prabha等人的實驗表明,納米顆粒的大小對COS-1(非洲綠猴腎細(xì)胞)和HEK 293細(xì)胞系的轉(zhuǎn)染效率有***影響:使用較小的納米顆粒時,轉(zhuǎn)染效率分別是使用較大納米顆粒的27倍和4倍。在兩種分散體中,小顆粒和大顆粒的細(xì)胞攝取、表面電荷和DNA釋放是相同的,這表明使用納米顆粒進行基因傳遞的效率受到許多因素的影響,它們的使用應(yīng)該根據(jù)細(xì)胞類型和應(yīng)用條件進行具體調(diào)整。此外,用作納米顆粒分散劑的不同物質(zhì),如十六種不同類型納米顆粒的豬肺表面活性劑和牛血清白蛋白,對其在溶液中的團聚有***影響。小RNA和質(zhì)粒DNA的共轉(zhuǎn)染可用于評估轉(zhuǎn)染效率。浙江shRNA轉(zhuǎn)染試劑
一項與抗血管生成基因傳遞高度相關(guān)的發(fā)現(xiàn)是,陽離子脂質(zhì)體(CLs)選擇性地靶向的血管系統(tǒng)。浙江懸浮細(xì)胞轉(zhuǎn)染試劑
RNA和信使RNA與DNA轉(zhuǎn)染類似,RNA可以通過基于RNA的病毒或非病毒載體導(dǎo)入真核細(xì)胞。與涉及DNA的轉(zhuǎn)染相比,RNA轉(zhuǎn)染可能產(chǎn)生更高的轉(zhuǎn)染效率,因為后者不需要穿越核膜。在不需要基因組整合、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后處理的情況下,RNA轉(zhuǎn)染也可能加速所需蛋白質(zhì)的產(chǎn)生。使用基于信使RNA(mRNA)的載體也可以防止因整合到宿主基因組而引起的并發(fā)癥,從而允許表達特定的,所需的蛋白質(zhì)。然而,RNA轉(zhuǎn)染后,蛋白質(zhì)表達是短暫的,與DNA相比,RNA的穩(wěn)定性相對較差,因此在細(xì)胞內(nèi)運輸時更容易降解。小RNA是長度為18-200個堿基對(bp)的RNA分子,具有調(diào)控轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控和RNA修飾的能力。小RNA包括microRNAs(miRNAs)、小干擾RNA(siRNA)、短發(fā)夾RNA(shRNA)等。microRNAs和piRNAs都是內(nèi)源性單鏈小RNA。miRNAs(18-25bp)通過抑制目標(biāo)mRNA或干擾其翻譯起始,參與下游mRNA的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。與miRNAs和piRNAs類似,siRNA也在調(diào)控轉(zhuǎn)錄后基因表達中發(fā)揮作用。siRNA的長度通常為20-24bp,可表達為內(nèi)源性或外源性雙鏈小RNA。shRNA是一種具有發(fā)夾環(huán)的內(nèi)源性雙鏈小RNA。shRNA可以結(jié)合mRNA上的互補序列來降解它。浙江懸浮細(xì)胞轉(zhuǎn)染試劑