細胞轉染是指將外源分子如 DNA RNA 等導入真核細胞的技術。可分為瞬時轉染,穩定轉染等
瞬時轉染是指外源 DNA/RNA 不整合到宿主染色體中,因此一個宿主細胞可存在多個拷貝數,產生高水平的表達,但通常只持續幾天,多用于啟動子和其他調控元件的分析。一般來說,超螺旋質粒 DNA 轉染效率較高,在轉染后 24-72 h 內分析結果,常常用到一些報告系統如熒光蛋白,β半乳糖苷酶等來幫助檢測。
穩定轉染是指外源 DNA 既可以整合到宿主染色體中,也可能作為一種游離體存在。盡管線性 DNA 比超螺旋 DNA 轉入量低但整合率高。外源 DNA 整合到染色體中概率很小,通常需要一些選擇性標記反復篩選得到穩定轉染的同源細胞系。
主要有下面幾種方法:
化學法:磷酸鈣法、DEAE-右旋糖苷法、陽離子脂質體法;物理法:電穿孔法、顯微注射法、biolistic 顆粒傳遞法;病毒介導法:逆轉錄病毒、腺病毒
A. 陽離子脂質體法:帶正電的脂質體與核酸帶負電的磷酸基團形成復合物被細胞內吞。過程如下圖:
特點:簡單通用,適用性廣,轉染效率高,重復性好,但轉染時需除血清,轉染效率隨細胞類型變化大。由于脂質體復合物與貼壁細胞的接觸機會遠大于懸浮細胞,所以貼壁比懸浮轉染效率要高。懸浮細胞建議使用電穿孔法。
B. 電穿孔法:利用高壓電脈沖對細胞膜的干擾,使其形成利于核酸進入的微孔。
C. 逆轉錄病毒(RNA):通過病毒中膜糖蛋白和宿主細胞表面的受體相互作用進入宿主細胞,之后反轉錄酶啟動合成 DNA 并隨機整合到宿主基因組中。
特點:穩定轉染,可用于難轉染的細胞、原代細胞,體內細胞等,但攜帶基因不能太大。
D. 腺病毒(雙鏈 DNA):先和細胞表面的受體結合,繼而在αV 整合素介導下被細胞內吞。
特點:可用于難轉染的細胞。
影響轉染的因素:
血清 血清影響復合物的形成,降低轉染效率
陽離子脂質體和 DNA 的jia量在使用血清時會有所不同,因此想在轉染培養基中加入血清時要進行條件優化。大部分細胞可以在無血清培養基中幾個小時內保持健康,對于對血清缺乏比較敏感的細胞,可以使用 OPTI-MEM I 培養基。對于對血清缺乏比較敏感的貼壁細胞,建議使用 LIPOFECTAMINE 2000。
抗生素
比如青霉素和鏈霉素,是影響轉染的培養基添加物。這些抗生素一般對于真核細胞無毒,但陽離子脂質體試劑增加了細胞的通透性,使抗生素可以進入細胞。這降低了細胞的活性,導致轉染效率低。
細胞代數
轉染前細胞hao經過 1-2 次傳代保證細胞生長旺盛容易轉染,注意貼壁細胞一旦長滿就不好轉染。
細胞鋪板密度
一般轉染時,貼壁細胞密度為 70%-90%,懸浮細胞密度為 2*10^6--4*10^6 細胞/ml 時效果較好。確保轉染時細胞沒有長滿或處于靜止期。鋪板細胞數目的增加可以增加轉染活性和細胞產量。
DNA 質量
DNA 質量對轉染效率影響非常大。一般的轉染技術基于電荷吸引原理,如果 DNA 不純,如帶少量的鹽離子,蛋白,代謝物污染都會顯著影響轉染復合物的有效形成和轉染的進行。
在生命的微觀世界里,細胞分裂時有著嚴格的染色體分配原則。按照經典遺傳學和細胞生物學理論,細胞有絲分裂或減數分裂后,每個子細胞核都應該至少獲得完整的一套單倍體染色體,這樣才能保證細胞正常發育和發揮功能。......
根據市科技計劃項目管理辦法有關規定,現將上海市2025年度關鍵技術研發計劃“細胞與基因治療”擬立項項目予以公示。公示鏈接:http://svc.stcsm.sh.gov.cn/public/guide......
5月26日,京津冀國家技術創新中心發布《國家重點研發計劃顛覆性技術創新重點專項2025年度細胞與基因治療領域項目申報指引》。該項目面向基礎性、戰略性重大場景,聚焦細胞與基因治療領域關鍵核心技術環節,形......
4月30日,神舟十九號飛船攜空間站第八批空間科學實驗樣品順利返回地球。其中,中國科學院深圳先進技術研究院(以下簡稱深圳先進院)醫藥所能量代謝與生殖研究中心雷曉華研究員團隊的“太空微重力環境下人多能干細......
人工智能正以前所未有的速度重塑細胞生物學研究。從高分辨率成像到細胞行為動態分析,AI技術不僅提升了數據處理的精度與效率,同時隨著AI與生物學、醫學等學科的深度融合,其在細胞研究中的應用正不斷突破邊界,......
上海市科學技術委員會關于發布2025年度關鍵技術研發計劃“細胞與基因治療”項目申報指南的通知滬科指南〔2025〕5號各有關單位:為深入實施創新驅動發展戰略,加快建設具有全球影響力的科技創新中心,根據《......
描述疾病相關細胞的空間分布對于理解疾病病理學至關重要。近日,西湖大學楊劍團隊在Nature在線發表題為“Spatiallyresolvedmappingofcellsassociatedwithhum......
灣區再添"國之重器"3月25日,總投資逾30億元的人類細胞譜系大科學研究設施在廣州國際生物島正式破土動工。作為國家"十四五"規劃布局的重大科技基礎設施,該項目將......
日本大阪大學團隊發現,接頭蛋白復合物2α1亞基(AP2A1)能讓細胞在年輕和衰老這兩種狀態之間切換,這意味著在逆轉細胞衰老研究方面邁出了關鍵一步。相關論文發表于近期《細胞信號》雜志。隨著年齡增長,衰老......
當小鼠攝入足夠食物時,小鼠大腦中的神經元會告訴它們停止進食——人類可能也有同樣的細胞,所以我們有朝一日可能會操縱這些細胞來幫助治療肥胖癥。相關研究成果發表于《細胞》。“我們試圖解答的主要問題是大腦如何......