細胞的基因轉染
1.基因轉染技術原理:
將特定的遺傳信息傳遞到真核細胞中,這種能力不但革新了生物學和醫學中許多基本問題的研究,也推動了診斷和治療方面的分子技術發展,并使基因治療成為可能。目前基因轉移技術已廣泛用于基因的結構和功能分析、基因表達與調控、基因治療與轉基因動物等研究。
2.基因轉移的病毒的方法
作為基因轉移的遞送工具,病毒載體的優點有:(1)在轉化的細胞中傳播重組的DNA分子作為穩定的遺傳成分;(2)可將有制陷的或突變的基因置于病毒調節信號的控制下以進行研究;(3)能將克隆的基因作為病毒微染色體的一部分 ,并能進行分離;(4)轉移效率較高。其主要缺點是病毒載體對外源基因容納量不夠。目前常用的病毒載體有下列幾種:
逆轉錄病毒載體 逆轉錄病毒為RNA病毒,它們的基因組編碼在一條單鏈RNA上,病毒進入細胞通過逆轉錄作用,病毒RNA即轉變為雙鏈DNA分子,DNA進入細胞核并整合在細胞染色體中,這種整合的病毒稱為原病毒。在原病毒的兩端各有一長末端重復序列(LTR),LTR內側還有為復制所必需的其他順序,包括包裝信號。目前常用的逆轉病毒載體有CMV和SV。
DNA病毒載體 主要有腺病毒相關病毒載體,腺端正毒載體,皰疹病毒載體。對DNA病毒載體的研究是當前基因治療研究中的重點領域。
3.常用的基因轉染技術
將外源基因導入靶細胞需要一定的載體和導入方法,基因轉技術則是將純化的含有靶基因的質粒DNA送入細胞內,并在細胞內表達。轉染方法有多種,根據不同的細胞,貼壁或懸浮細所可選用不同的方法,其目的是要達到設置轉染效率,影響轉染產率的因素有多種,包括轉染方法、操作技術、質粒DNA的純度、靶細胞的生長狀態等,下面重點介紹向幾種常用的轉染技術:
靶細胞的準備 被用于作靶基因轉染的細胞,其生長狀態如何,將直接決定了基因轉染效率。如為貼壁生長的細胞,一般要求在轉染前一日,必需應用胰酶處理成單細胞懸液,重新接種于培養皿或瓶,細胞密度以鋪滿培養器皿的60%為宜,轉染當日,在轉染前4小時換一次新鮮培養液。對于懸浮細胞,也需在轉染前4小時換一次新鮮培養液。
靶基因質粒DNA的準備 用于轉染的質粒DNA必須無蛋白質,無RNA和其化學物質的污染,OD260/280比值應在1.8以上。應用酚-氯仿抽提法制備的質粒DNA一般難以達到此標準,目前大多采用提取純化試劑盒。
具體的基因轉染技術有鱗酸鈣介導的轉染法、DEAE葡聚糖介導轉染法、脂質體介導轉染法及電擊基因轉導塵等。靶基因被導入細胞后,一般在轉染后48小時,靶基因即在細胞內表達。根據不同的實驗目的,48小時后即可進行靶基因表達的檢測等實驗。如若建立穩定的細胞系,則可對靶細胞進行篩選,根據不同基因載體中所含有的抗性標志選用相應的藥物,最常用的直核表達基因載體的標志物有潮霉素(hygromycin)和新霉素(neomycin)。
將特定的遺傳信息傳遞到真核細胞中,這種能力不但革新了生物學和醫學中許多基本問題的研究,也推動了診斷和治療方面的分子技術發展,并使基因治療成為可能。目前基因轉移技術已廣泛用于基因的結構和功能分析、基因表達與調控、基因治療與轉基因動物等研究。
2.基因轉移的病毒的方法
作為基因轉移的遞送工具,病毒載體的優點有:(1)在轉化的細胞中傳播重組的DNA分子作為穩定的遺傳成分;(2)可將有制陷的或突變的基因置于病毒調節信號的控制下以進行研究;(3)能將克隆的基因作為病毒微染色體的一部分 ,并能進行分離;(4)轉移效率較高。其主要缺點是病毒載體對外源基因容納量不夠。目前常用的病毒載體有下列幾種:
逆轉錄病毒載體 逆轉錄病毒為RNA病毒,它們的基因組編碼在一條單鏈RNA上,病毒進入細胞通過逆轉錄作用,病毒RNA即轉變為雙鏈DNA分子,DNA進入細胞核并整合在細胞染色體中,這種整合的病毒稱為原病毒。在原病毒的兩端各有一長末端重復序列(LTR),LTR內側還有為復制所必需的其他順序,包括包裝信號。目前常用的逆轉病毒載體有CMV和SV。
DNA病毒載體 主要有腺病毒相關病毒載體,腺端正毒載體,皰疹病毒載體。對DNA病毒載體的研究是當前基因治療研究中的重點領域。
3.常用的基因轉染技術
將外源基因導入靶細胞需要一定的載體和導入方法,基因轉技術則是將純化的含有靶基因的質粒DNA送入細胞內,并在細胞內表達。轉染方法有多種,根據不同的細胞,貼壁或懸浮細所可選用不同的方法,其目的是要達到設置轉染效率,影響轉染產率的因素有多種,包括轉染方法、操作技術、質粒DNA的純度、靶細胞的生長狀態等,下面重點介紹向幾種常用的轉染技術:
靶細胞的準備 被用于作靶基因轉染的細胞,其生長狀態如何,將直接決定了基因轉染效率。如為貼壁生長的細胞,一般要求在轉染前一日,必需應用胰酶處理成單細胞懸液,重新接種于培養皿或瓶,細胞密度以鋪滿培養器皿的60%為宜,轉染當日,在轉染前4小時換一次新鮮培養液。對于懸浮細胞,也需在轉染前4小時換一次新鮮培養液。
靶基因質粒DNA的準備 用于轉染的質粒DNA必須無蛋白質,無RNA和其化學物質的污染,OD260/280比值應在1.8以上。應用酚-氯仿抽提法制備的質粒DNA一般難以達到此標準,目前大多采用提取純化試劑盒。
具體的基因轉染技術有鱗酸鈣介導的轉染法、DEAE葡聚糖介導轉染法、脂質體介導轉染法及電擊基因轉導塵等。靶基因被導入細胞后,一般在轉染后48小時,靶基因即在細胞內表達。根據不同的實驗目的,48小時后即可進行靶基因表達的檢測等實驗。如若建立穩定的細胞系,則可對靶細胞進行篩選,根據不同基因載體中所含有的抗性標志選用相應的藥物,最常用的直核表達基因載體的標志物有潮霉素(hygromycin)和新霉素(neomycin)。
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