轉(zhuǎn)染是將外來核酸傳遞到真核細胞中以修飾宿主細胞的遺傳組成的過程。在過去的30年里,轉(zhuǎn)染因其廣泛應(yīng)用于研究疾病的細胞過程和分子機制而越來越受歡迎。了解疾病的分子途徑,可以發(fā)現(xiàn)可能用于疾病診斷和預(yù)后的特定生物標(biāo)志物。此外,轉(zhuǎn)染可以作為基因***中的策略之一,用于***無法***的遺傳性遺傳病。***,生命科學(xué)技術(shù)的進步允許將不同類型的核酸轉(zhuǎn)染到哺乳動物細胞中,這些核酸包括脫氧核糖核酸(DNA),核糖核酸(RNA)以及小的非編碼RNA,如siRNA,shRNA和miRNA。通常轉(zhuǎn)染可分為穩(wěn)定轉(zhuǎn)染和瞬時轉(zhuǎn)染兩種類型。穩(wěn)定轉(zhuǎn)染是指通過將外源DNA整合到宿主核基因組中,或在宿主核中作為染色體外元件維持一個外源載體來維持轉(zhuǎn)基因的長期表達。該轉(zhuǎn)基因可然后通過細胞的復(fù)制進行本構(gòu)性表達。相比之下,瞬時轉(zhuǎn)染不需要將核酸整合到宿主細胞基因組中。核酸可以以質(zhì)粒的形式或寡核苷酸的形式轉(zhuǎn)染。因此,隨著宿主細胞的復(fù)制,轉(zhuǎn)基因表達**終會丟失。瞬時轉(zhuǎn)染通常用于短期研究,以研究特定基因敲入/敲入的影響。相比之下,穩(wěn)定轉(zhuǎn)染在需要大規(guī)模蛋白質(zhì)生產(chǎn)的長期遺傳和藥理學(xué)研究中很有用。PLL(聚L -賴氨酸)是生理條件下帶正電的多氨基酸,當(dāng)鏈長超過20個殘基時,它與質(zhì)粒DNA結(jié)合并凝聚成致密顆粒。中國臺灣高分子轉(zhuǎn)染試劑
超聲輔助轉(zhuǎn)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。與前一種策略類似,超聲照射的暴露時間、脈沖數(shù)和密度也被報道與轉(zhuǎn)染效率成比例相關(guān),直至達到閾值。超過耐受極限,細胞存活率和轉(zhuǎn)染效率可能會下降。同樣,增加核酸的數(shù)量也可以提高超聲輔助轉(zhuǎn)染的轉(zhuǎn)染效率。在同一項研究中,超聲轉(zhuǎn)染懸浮培養(yǎng)的人293T細胞比轉(zhuǎn)染貼壁培養(yǎng)的相同細胞類型更容易。然而,這一觀察結(jié)果與另一項研究的結(jié)果不一致,該研究報告在懸浮或單層條件下培養(yǎng)的轉(zhuǎn)染大鼠細胞數(shù)量沒有***差異。值得注意的是,后一項研究還報道了單層培養(yǎng)的大鼠細胞在轉(zhuǎn)染后保持較高的細胞活力。然而,這兩項研究的不一致結(jié)果表明,超聲穿孔的比較好培養(yǎng)條件可能因使用的細胞系不同而異。在另一項研究中表明超聲轉(zhuǎn)染效率因使用的細胞類型而異,Hela和T-24細胞系的超聲轉(zhuǎn)染效率優(yōu)于PC-3、U937和Meth A細胞系。因此,細胞類型的選擇是影響超聲轉(zhuǎn)染效率的另一個因素。內(nèi)蒙古杭州轉(zhuǎn)染試劑轉(zhuǎn)染時推薦使用血清減少或無血清培養(yǎng)基包括陽離子轉(zhuǎn)染試劑,如Lipofectamine、HiperFect 和EndofectinMax。
PEI的分子量對細胞毒性和基因轉(zhuǎn)移活性有影響。由于PEI在細胞內(nèi)不可降解,所以分子量越高,細胞毒性越強。此外,具有較高分子量的PEI形成更穩(wěn)定的聚合物,使其更容易轉(zhuǎn)染,但更難在細胞內(nèi)釋放核酸。另一方面,PEI產(chǎn)生的復(fù)合物分子量降低,更難以轉(zhuǎn)染;但它更容易釋放核酸。因此,確定哪種分子量的PEI更有利是不能隨意實現(xiàn)的。然而,一些改進使PEI在應(yīng)用中更加先進。低分子量(LMW) PEI與可生物降解的骨架(如聚谷氨酸衍生物(PEG-b-PBLG))偶聯(lián),可***降低細胞毒性并保持較高的轉(zhuǎn)染效率。通過用丙烯酸乙酯修飾胺,伯胺的乙?;?,或在聚合物結(jié)構(gòu)中引入帶負(fù)電荷的丙酸或琥珀酸基團,可以制備出各種無毒的分支PEI衍生物。由此產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)在利用siRNA敲低靶基因方面非常成功。
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。在這兩種細胞系中,superect產(chǎn)生的細胞毒性作用比較高,其次是DAC-30和Lipofectamine Plus,而FuGene 6被認(rèn)為對細胞系相對安全。在另一項比較人類和動物來源的不同細胞系轉(zhuǎn)染結(jié)果的研究中,豬氣管上皮細胞(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胞(HTE)。化學(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)為動物細胞系可能比人類細胞系更有效地轉(zhuǎn)染。懸浮細胞通常被認(rèn)為比貼壁細胞更難轉(zhuǎn)染,因為轉(zhuǎn)染復(fù)合物對細胞的潛在附著減少懸浮細胞表面。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)染懸浮細胞的效率都高于貼壁細胞(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,未來可能會進一步探索。核酸與轉(zhuǎn)染試劑的比例南京星葉生物正是利用將核酸封裝在納米級脂質(zhì)體囊泡中的技術(shù),開發(fā)出了Gemate系列轉(zhuǎn)染試劑。
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細胞系(人胚胎腎細胞)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(非洲綠猴腎細胞)和HEK 293細胞系的轉(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。在腺病毒載體或脂質(zhì)體的全身遞送后,轉(zhuǎn)基因表達相對短暫。長沙轉(zhuǎn)染試劑定做
肌內(nèi)注射脂質(zhì)體不能引起強烈的毒性反應(yīng),這與肺內(nèi)或靜脈注射途徑的情況不同。中國臺灣高分子轉(zhuǎn)染試劑
轉(zhuǎn)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(zhì)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(zhuǎn)染的靶標(biāo)。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(rèn)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(xué)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(yù)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(fù)電的生物分子,難以接近疏水、帶負(fù)電的脂質(zhì)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(zhuǎn)染有效性和包裝能力方面,病毒載體表現(xiàn)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(yīng)和基因突變。而非病毒載體的材料來源豐富,化學(xué)結(jié)構(gòu)可控,易于大量制備;因此,它們在核酸轉(zhuǎn)染中具有不可替代的作用。中國臺灣高分子轉(zhuǎn)染試劑