由于CRISPR/Cas的發(fā)現(xiàn),基因組編輯領(lǐng)域經(jīng)歷了一場**。細(xì)菌免疫系統(tǒng)的CRIPSR/Cas成分導(dǎo)致全基因組雙鏈DNA斷裂,并通過內(nèi)部DNA修復(fù)過程促進(jìn)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(zhì)粒的有效遞送。當(dāng)大質(zhì)粒通過PC傳遞時,它們可以以高N/P比聚結(jié)并包裹質(zhì)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(xì)胞特異性啟動子驅(qū)動的Cas9表達(dá)質(zhì)粒(pM458和pM330),并將其包裹在陽離子脂質(zhì)輔助PEG-b-PLGA納米顆粒中,以解決無法在靶組織和細(xì)胞中進(jìn)行精確基因編輯的問題(CLAN)?;陉栯x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(shù)研究都處于臨床前階段。肌內(nèi)注射脂質(zhì)體不能引起強(qiáng)烈的毒性反應(yīng),這與肺內(nèi)或靜脈注射途徑的情況不同。河南轉(zhuǎn)染試劑疫苗
基于非病毒的轉(zhuǎn)染方法可以進(jìn)一步分為物理/機(jī)械方法和化學(xué)方法。常用的物理/機(jī)械轉(zhuǎn)染方法包括電穿孔、聲孔、磁***、基因顯微注射和激光照射。電穿孔是一種常用的物理轉(zhuǎn)染方法,利用電壓瞬間增加細(xì)胞膜通透性,允許外來核酸進(jìn)入。這種方法通常用于轉(zhuǎn)染原代細(xì)胞、干細(xì)胞和B細(xì)胞系等難以轉(zhuǎn)染的細(xì)胞。然而,使用高壓可能導(dǎo)致細(xì)胞壞死、凋亡和長久性細(xì)胞損傷。超聲輔助轉(zhuǎn)染或超聲穿孔涉及使用微泡技術(shù)在細(xì)胞膜上制造孔,以減輕遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)移,而激光照射輔助轉(zhuǎn)染使用激光束在質(zhì)膜上制造小孔,允許外來遺傳物質(zhì)進(jìn)入。與電穿孔一樣,超聲穿孔和激光輔助轉(zhuǎn)染也有破壞細(xì)胞膜和不可逆細(xì)胞死亡的風(fēng)險。相比之下,磁輔助轉(zhuǎn)染,或使用磁力來幫助轉(zhuǎn)移外來遺傳物質(zhì)的磁轉(zhuǎn)染,似乎對生物的破壞性較盡管效率較低,但對宿主細(xì)胞的破壞較小。另一方面,基因顯微注射涉及使用特定的針刺穿細(xì)胞,將所需的核酸注射到宿主細(xì)胞的細(xì)胞核中。然而,這項技術(shù)需要經(jīng)過專門訓(xùn)練的人員或機(jī)器人系統(tǒng),他們可以高精度地執(zhí)行程序,以防止細(xì)胞損傷,因此在基因***等臨床應(yīng)用中具有重要價值。與物理或機(jī)械轉(zhuǎn)染方法相比,化學(xué)轉(zhuǎn)染涉及使用專門設(shè)計的化學(xué)品或化合物來幫助將外源核酸轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞中。河南轉(zhuǎn)染試劑疫苗作為一般指導(dǎo)原則,建議使用早期傳代的細(xì)胞以獲得良好的轉(zhuǎn)染效率,特別是涉及原代或干細(xì)胞的轉(zhuǎn)染。
在7種轉(zhuǎn)染試劑(DAC-30、DC-30、Lipofectin、LipofectAMINEPLUS、Effectene、FuGene 6和superect)中,F(xiàn)uGene 6轉(zhuǎn)染HASMCs和α-10 SMCs的效率比較高。在這兩種細(xì)胞系中,superect產(chǎn)生的細(xì)胞毒性作用比較高,其次是DAC-30和Lipofectamine Plus,而FuGene 6被認(rèn)為對細(xì)胞系相對安全。在另一項比較人類和動物來源的不同細(xì)胞系轉(zhuǎn)染結(jié)果的研究中,豬氣管上皮細(xì)胞(PTE)被Effectene、Lipofectamine Plus和PEI等轉(zhuǎn)染試劑轉(zhuǎn)染的效率高于人類氣管上皮細(xì)胞(HTE)?;瘜W(xué)轉(zhuǎn)染后,轉(zhuǎn)染后的HTE也表現(xiàn)出比PTE更低的活力。兩項被引用研究的綜合結(jié)果認(rèn)為動物細(xì)胞系可能比人類細(xì)胞系更有效地轉(zhuǎn)染。懸浮細(xì)胞通常被認(rèn)為比貼壁細(xì)胞更難轉(zhuǎn)染,因為轉(zhuǎn)染復(fù)合物對細(xì)胞的潛在附著減少懸浮細(xì)胞表面。然而,一項比較Xfect、Lipofectamine2000、Nanofectamin、TransIT-X2和TransIT-2020效率的研究表明,除了Xfect之外,所有試劑轉(zhuǎn)染懸浮細(xì)胞的效率都高于貼壁細(xì)胞(Tammetal.,2016)。然而,相反觀察結(jié)果背后的原因在很大程度上仍不清楚,未來可能會進(jìn)一步探索。核酸與轉(zhuǎn)染試劑的比例
脂質(zhì)復(fù)合物又稱陽離子脂質(zhì)-核酸復(fù)合物(CLNACs),是由非離子核酸與陽離子脂質(zhì)體(CLs)表面結(jié)合,**終形成多層脂質(zhì)-核酸復(fù)合物而形成的。帶負(fù)電荷的核酸被吸引到帶正電荷的囊泡表面,**初與停靠在陽離子囊泡表面的核酸分子形成復(fù)合物,然后發(fā)展到核酸分子持續(xù)粘在脂質(zhì)分子上的階段,脂質(zhì)雙分子層圍繞緊實的核脂質(zhì)顆粒。復(fù)合物形態(tài)的這種異質(zhì)性可能歸因于囊泡的脂質(zhì)組成、復(fù)合物形成的方式、脂質(zhì):核酸比例、核酸結(jié)構(gòu)的大小、試劑的批次差異以及用于處理和可視化這些復(fù)合物的技術(shù)。除了靜電吸引外,疏水相互作用被認(rèn)為有助于脂質(zhì)和核酸之間的復(fù)合物形成。因此,根據(jù)正電荷(陽離子脂質(zhì))與負(fù)電荷(核酸上的磷酸基)的電荷比,脂質(zhì)體可能通過與細(xì)胞表面的蛋白聚糖基團(tuán)等帶電殘基的靜電相互作用,或通過與質(zhì)膜疏水區(qū)域的疏水相互作用進(jìn)入細(xì)胞。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。
納米顆粒的尺寸很小,但它們比其他顆粒具有更大的粘附表面,同時具有高穩(wěn)定性。正因為如此,它們能夠成功地穿過細(xì)胞膜,進(jìn)入細(xì)胞,并與自然發(fā)生的細(xì)胞內(nèi)途徑結(jié)合,具有將特定顆粒帶到預(yù)定目標(biāo)位置的***準(zhǔn)確性。由于納米顆粒在細(xì)胞內(nèi)運輸和保護(hù)化合物方面具有巨大的潛力,可以避免酶的消化或儲存在核內(nèi)體中,因此納米顆粒作為細(xì)胞過程成像的工具,作為將藥物攜帶到細(xì)胞內(nèi)的各種系統(tǒng)的一部分,或**終用于基因傳遞。納米顆粒通過官能團(tuán)和非共價鍵之間的特異性和非特異性鍵與核酸結(jié)合的特性類似于體內(nèi)DNA和抑制蛋白之間的自然結(jié)合。在細(xì)胞內(nèi)運輸外源DNA的效率受到兩個主要因素的限制:內(nèi)吞作用,穿過細(xì)胞膜的方式,或適當(dāng)?shù)募?xì)胞受體***和內(nèi)體屏障的破壞。研究表明,在細(xì)胞內(nèi),與熒光標(biāo)記物連接的納米顆粒聚集在靠近細(xì)胞核的溶酶體中,但它們不會穿過核膜。事實上,這并沒有干擾特定基因結(jié)構(gòu)編碼的蛋白質(zhì)的表達(dá),這證明了納米顆??梢詤⑴c內(nèi)體途徑,并可以通過細(xì)胞質(zhì)將DNA運輸?shù)郊?xì)胞核。不同種類的化學(xué)物質(zhì)有不同的納米粒子,它們具有不同的性狀、化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。在大腸桿菌細(xì)胞中復(fù)制的質(zhì)粒通常含有二核苷酸頻率為1:16的CpG基序,這與細(xì)菌DNA中的頻率相似。河南轉(zhuǎn)染試劑疫苗
超聲輔助轉(zhuǎn)染涉及在宿主細(xì)胞膜上制造微小的孔,以促進(jìn)核酸(包括DNA和RNA)的傳遞。河南轉(zhuǎn)染試劑疫苗
在轉(zhuǎn)染實驗中使用對照對于確定所使用的轉(zhuǎn)染試劑和核酸的效果和效率至關(guān)重要。通常,質(zhì)粒轉(zhuǎn)染和寡核苷酸轉(zhuǎn)染實驗都需要陽性對照、陰性對照、未轉(zhuǎn)染對照和模擬轉(zhuǎn)染對照。陽性對照是先前已被證明對轉(zhuǎn)染實驗產(chǎn)生已知影響的DNA或RNA,例如影響特定下游遺傳靶點的表達(dá)。在轉(zhuǎn)染工作的初始階段,需要一個陽性對照來建立一個優(yōu)化的轉(zhuǎn)染方案,之后,陽性對照可以作為參考,與實驗組進(jìn)行比較。另一方面,陰性對照用于確認(rèn)宿主細(xì)胞中預(yù)期的基因表達(dá)變化是否歸因于轉(zhuǎn)染而不是其他原因。在質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)染中,陰性對照可以是缺乏DNA和轉(zhuǎn)染載體的反應(yīng),或者兩者都沒有,只有宿主細(xì)胞。在小RNA轉(zhuǎn)染中,陰性對照包含一個非同源序列,該序列通常是一個與靶序列具有相同核苷酸長度和組成但與任何已知哺乳動物基因不同源的打亂序列。未轉(zhuǎn)染的對照包括不含轉(zhuǎn)染試劑和核酸的細(xì)胞培養(yǎng),作為宿主細(xì)胞基本信息的對照,包括活力、表型,更重要的是,不受轉(zhuǎn)染影響的靶基因的基線表達(dá)水平。模擬轉(zhuǎn)染是指不含遺傳靶標(biāo)或核酸的轉(zhuǎn)染,可以評估轉(zhuǎn)染試劑(如背景自熒光噪聲)產(chǎn)生的影響。在質(zhì)粒轉(zhuǎn)染實驗中,推薦使用空質(zhì)粒對照作為模擬轉(zhuǎn)染對照。河南轉(zhuǎn)染試劑疫苗