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細胞轉染是指將外源分子如DNA,RNA等導入真核細胞的技術。隨著分子生物學和細胞生物學研究的不斷發展,轉染已經成為研究和控製真核細胞基因功能的常規工具。在研究基因功能、調控基因表達、突變分析和蛋白質生產等生物學試驗中,其應用越來越廣泛。
技術內容:將外源分子如DNA,RNA等導入真核細胞
研究內容:研究和控製真核細胞基因功能
應用:基因功能、調控基因表達、突變分析和蛋白質生產等生物學試驗
1、瞬時轉染:外源DNA/RNA不整合到宿主染色體中,因此一個宿主細胞中可存在多個拷貝數,產生高水平的表達,但通常隻持續幾天,多用於啟動子和其他調控原件的分析。一般來說,超螺旋質粒DNA轉染效率較高,在轉染後24-72小時內分析結果,常常用到一些報告係統如熒光蛋白,β半乳糖苷酶等來幫助檢測。
目的:快速分析
篩選方法:抗生素抗性
表達持續時間:隨細胞分裂而稀釋至丟失48-72小時
目的DNA與宿主染色體:未整合
2、穩定轉染:外源DNA既可以整合到宿主染色體中,也可能作為一種遊離體存在。盡管線性DNA比超螺旋DNA轉入量低但整個率高。外源DNA整合到染色體中概率很小,大約1、104轉染細胞能整合,通常需要通過一些選擇性標記,如來氨丙基轉移酶,潮酶素B磷酸轉移酶,胸苷激酶等反複篩選,得到穩定轉染的同源細胞係。
目的:為獲得穩定表達外源基因的單細胞克隆
篩選方法:抗生素抗性
表達持續時間:隨宿主細胞本身基因組一樣複製,轉錄,翻譯,並被穩定遺傳
目的DNA與宿主染色體:未整合
1、DEAE-葡聚糖法
是最早應用哺乳動物細胞轉染的試劑之一。DEAE-葡聚糖是陽離子多聚體,它與帶負電的核酸結合後接近細胞膜而被攝取。DEAE一葡聚糖轉染已成功地應用於瞬時開始,但用於穩定轉染卻不可靠。
2、磷酸鈣共沉澱轉染法
由於試劑易得、價格便宜而被廣泛用於瞬時轉染和穩定染的研究。方法是,先將DNA和氯化鈣混合,然後加人到PBS中慢慢形成DNA磷酸鈣沉澱,後把含有沉澱的混懸液加到培養的細胞上,通過胞膜的內吞作用攝人DNA。
3、脂質體介導法(目前應用最廣泛)
原理:陽離子脂質體試劑與DNA混合後,形成一種穩定的脂質雙層複合物,DNA被包在脂質體中間,這種脂質雙層複合物可直接加到培養的細胞中,脂質體粘附到細胞表麵並與細胞膜融合,DNA被釋放到胞漿中。
【主要應用】:瞬時轉染 穩定轉染.
【特點】:使用方法簡單,可攜帶大片段DNA,通用於各種類型的裸露DNA或RNA,能轉染各種類型的細胞,沒有免疫原性。雖在體外基因轉染中有很高的效率,但在體內,能被血清清除,並在肺組織內累積,誘發強烈的抗炎反應,導致高水平的毒性,很大程度上應用受限製。
4、物理方法(電穿孔、顯微注射及基因槍)
細胞轉染Lipofectamine 2000轉染試劑:以HEK193細胞為例:
轉染前一天,將細胞鋪到培養皿中,
加入有血清無雙抗的培養基(15ml);
24小時候換上無血清無雙抗的培養基12ml;
將所需的質粒用1.5ml無血清無雙抗的培養基稀釋;取40ul的Lipofectamine 2000加入無血清無雙抗的培養基稀釋,室溫放置5min;
5min後將質粒和Lipofectamine 2000混合在一起,室溫放置20min後加入培養皿中,4h後換上完全培養基48h培養;
注:24h看一次,如果培養基變顏色換培養基。
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