由于CRISPR/Cas的發(fā)現,基因組編輯領域經歷了一場**。細菌免疫系統(tǒng)的CRIPSR/Cas成分導致全基因組雙鏈DNA斷裂,并通過內部DNA修復過程促進基因編輯。有研究指出,陽離子聚合物聚乙二胺-環(huán)糊精(PC)有助于編碼Cas9和sgRNA的質粒的有效遞送。當大質粒通過PC傳遞時,它們可以以高N/P比聚結并包裹質粒;這有效地編輯了兩個基因組位點:血紅蛋白亞基β(19.1%)和菱形5同源物1(RHBDF1(7.0%))。研究人員開發(fā)了巨噬細胞特異性啟動子驅動的Cas9表達質粒(pM458和pM330),并將其包裹在陽離子脂質輔助PEG-b-PLGA納米顆粒中,以解決無法在靶組織和細胞中進行精確基因編輯的問題(CLAN)。基于陽離子聚合物的基因***在臨床試驗中顯示出巨大的潛力,但由于研究仍處于早期階段,目前大多數研究都處于臨床前階段。流式細胞術可以更精確地定量表達特定熒光基因的細胞,以評估轉染效率。青海轉染試劑教做
陽離子脂質體合成中常用的分子是中性脂質二油基磷脂酰乙醇胺(DOPE)。DOPE的作用是促進膜融合,并有助于質膜或核內體的不穩(wěn)定。此外,由于陽離子脂質相互排斥,因此需要DOPE等輔助脂質來穩(wěn)定陽離子脂質體(CLs)懸浮液,并抵消其他載體如聚乙烯亞胺(PEI)和樹狀大分子中存在的陰離子糖胺聚糖的抗轉染作用。沒有中性脂質的脂質體具有較低的轉染率,盡管情況并非總是如此。不同的轉染率可能是由用于配制脂質體的陽離子:中性脂質的不同比例引起的。如上所述,CLs介導的核酸轉移的成功取決于許多因素,這些因素可能解釋了脂質體(脂質體介導的轉染)的內在變異性,特別是在體內。湖南轉染試劑細胞實驗Severino et al.進行的研究也指出了陽離子脂質作為基因遞送納米載體的潛在毒性。
質子泵抑制劑可以通過基于從一個供體蛋白到受體蛋白的能量轉移的物理測量來評估,也可以通過化學測量來評估,在化學測量中,表達的蛋白質與另一種蛋白質之間的相互作用活性可以在刺激時通過適當的報告系統(tǒng)來檢測。后一種基于熒光素酶的方法被稱為生物發(fā)光共振能量轉移(BRET),它是熒光共振能量轉移研究質子泵抑制劑的替代方法。多個質粒的共轉染也可以應用于轉染,其中包括將編碼Cas9蛋白和引導RNA的質粒遞送到宿主細胞,使用CRISPR/Cas9基因組工程系統(tǒng)進行基因組編輯。除了使用多個質粒外,雙鏈載體是另一種將不同基因傳遞到宿主細胞的方法。雙鏈載體是一種能夠表達兩種不同基因的載體,通過一個內部核糖體進入位點連接,只有一個啟動子。
核酸與轉染試劑的比例對轉染效率也有影響。在一項涉及原代人成肌細胞的研究中,使用不同的核酸比例來比較轉染效率的影響,轉染試劑包括FuGENE6、Effectene和ExGen500(一種基于pei的試劑)。該研究的一個***發(fā)現是,轉染效率可能不一定與所用試劑的體積直接相關。例如,2μgDNA與5μLFuGENE6試劑的比例被證明可以產生比較好的轉染效率,而更低或更高的DNA與試劑的比例并不能提高效率。在另一項涉及轉染人胃腺*細胞系的研究中也觀察到類似的發(fā)現,即在一系列組合中使用比較高轉染試劑與DNA比體積測試時,轉染效率并未達到比較好。使用不成比例的高轉染試劑量會導致不必要的細胞毒性,從而降低整體轉染結果。因此,確定合適的核酸與試劑比例是啟動新的轉染研究以實現高轉染效率和低細胞毒性的重要步驟。為了在體外和體內可重復地傳遞基因和siRNA,含有核酸的脂質體、脂叢和多叢的配方需要精確組成轉染試劑。
人類原代干細胞是另一種公認的難以轉染的細胞類型,轉染這種細胞類型的比較大挑戰(zhàn)仍然是效率低和細胞活力低。2015年,王等報道了Lipofectamine 2000和XtremeGENE HP等轉染試劑在人牙周韌帶干細胞中的轉染效率非常低(<6%),而陽性對照慢病毒載體的轉染效率約為95%。與同一研究中采用的磁輔助轉染技術相比,后者表現出更高的轉染效率(~11%)和更低的毒性。在另一項涉及人骨髓間充質干細胞(hBM-MSC)的研究中,Lipofectamine LTX被證明比TransIT-2020、Lipofectamine 3000和聚乙烯亞胺(PEI)等其他試劑產生比較好的轉染效率(至少高出三倍),但細胞存活率較低(<50%)。相比之下,使用TransIT-2020試劑可能會獲得更好的結果,該試劑的效率約為30%,細胞回收率高達90%,細胞干性約為95%。另一個難以轉染干細胞的例子是誘導多能干細胞(iPSCs)。在一項比較轉染人類ipsc衍生心肌細胞(hiPSC-CMSs)的不同非病毒方法的研究中,與其他試劑(Lipofectamine 3000、Lipofectamine 2000和基于pei的非脂質體試劑TransporterTM5和PEI25)相比,Lipofectamine STEM顯示出更高的轉染效率(高達32%),其效率低于20%。常用的物理/機械轉染方法包括電穿孔、聲孔、基因顯微注射和激光照射。青海轉染試劑教做
超聲輔助轉染涉及在宿主細胞膜上制造微小的孔,以促進核酸(包括DNA和RNA)的傳遞。青海轉染試劑教做
轉染是將外源核酸送入細胞的過程,其目的是使外源基因編碼的蛋白能夠在細胞中表達。這些編碼序列通常由質粒DNA攜帶到細胞中,以研究其未知的功能或用于特定的***目的。此外,降低基因表達的siRNA也是核酸轉染的靶標。通過siRNA的敲低作用,研究人員可以操縱愈合基因的表達來研究基因的功能和相互作用。siRNA在**研究、基因***、組織工程等方面發(fā)揮著重要作用。mRNA曾被認為不適合用于基因***藥物,因為它易于降解。然而,研究人員通過化學修飾提高了其穩(wěn)定性,使其成為表達外源基因的理想核酸藥物。mRNA疫苗已用于預防COVID-19,許多用于*****的mRNA藥物正在開發(fā)中。裸核酸分子被細胞吸收的效率極低。這是因為核酸是親水、帶負電的生物分子,難以接近疏水、帶負電的脂質細胞膜。因此,核酸分子必須通過載體傳遞到細胞中。核酸載體有兩種:病毒載體和非病毒載體。在轉染有效性和包裝能力方面,病毒載體表現良好。然而,病毒載體的缺點也不容忽視,比如容易引發(fā)炎癥反應和基因突變。而非病毒載體的材料來源豐富,化學結構可控,易于大量制備;因此,它們在核酸轉染中具有不可替代的作用。青海轉染試劑教做