隨著分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)研究的不斷發(fā)展，轉(zhuǎn)染已經(jīng)成為研究和控制真核細(xì)胞基因功能的常規(guī)工具。細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)代生物學(xué)研究中的重要技術(shù)手段之一。通過(guò)將外源DNA、RNA、蛋白質(zhì)等引入目標(biāo)細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)技術(shù)之一，研究者們可以揭示細(xì)胞的基因功能、蛋白質(zhì)表達(dá)和相互作用，進(jìn)而深入理解細(xì)胞生理過(guò)程和疾病發(fā)生機(jī)制。接下來(lái)我來(lái)為大家介紹一下常見的細(xì)胞轉(zhuǎn)染方法吧
細(xì)胞轉(zhuǎn)染方法
1. 化學(xué)物質(zhì)介導(dǎo)：磷酸鈣共沉淀法、陽(yáng)離子聚合物法和脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染方法
1）磷酸鈣共沉淀法：借助于形成一種DNA-磷酸鈣復(fù)合物沉淀黏附在細(xì)胞膜表面，通過(guò)細(xì)胞的內(nèi)吞作用而使DNA被細(xì)胞捕獲。沉淀顆粒的大小和質(zhì)量對(duì)于轉(zhuǎn)染的成功至關(guān)重要，也受pH值、鈣離子濃度、DNA濃度、沉淀反應(yīng)時(shí)間、細(xì)胞孵育時(shí)間等因素影響�？蛇m用于穩(wěn)轉(zhuǎn)瞬轉(zhuǎn)，操作簡(jiǎn)便花費(fèi)相對(duì)較低，但轉(zhuǎn)染效率低，10-20%，并且重復(fù)性很差。
2）陽(yáng)離子聚合物法：帶正電的聚合物與核酸帶負(fù)電的磷酸基團(tuán)形成帶正電的復(fù)合物后與細(xì)胞表面帶負(fù)電的蛋白多糖相互作用，并通過(guò)內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞。具有陽(yáng)離子脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染效率高，操作簡(jiǎn)單，適用范圍廣，重復(fù)性好等特點(diǎn)外，還具有在體內(nèi)轉(zhuǎn)染效率高，細(xì)胞毒性低等特點(diǎn)。
3）脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染：帶正電的脂質(zhì)體與帶負(fù)電的核酸磷酸基團(tuán)形成DNA-陽(yáng)離子脂質(zhì)體復(fù)合物，再與細(xì)胞膜上的唾液酸殘基的負(fù)電核結(jié)合，可能經(jīng)過(guò)內(nèi)吞作用被導(dǎo)入細(xì)胞。該方法使用簡(jiǎn)單，可攜帶大片段DNA，通用于各種類型的裸露DNA或RNA，能轉(zhuǎn)染各種類型的細(xì)胞，轉(zhuǎn)染效率、轉(zhuǎn)染的穩(wěn)定性和可重復(fù)性大大提高。但轉(zhuǎn)染時(shí)需要去除血清，血清的缺失會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞毒性增加；轉(zhuǎn)染效果也隨細(xì)胞類型變化大。
2. 物理物質(zhì)介導(dǎo)：電穿孔法、顯微注射和基因槍
1）電穿孔法：電穿孔是通過(guò)高強(qiáng)度的電場(chǎng)作用破壞細(xì)胞膜電位，瞬時(shí)提高細(xì)胞膜的通透性，從而吸收周圍介質(zhì)中的外源分子。電穿孔法可適用于所有細(xì)胞類型的瞬時(shí)和穩(wěn)定轉(zhuǎn)染，但是其高電壓脈沖導(dǎo)致細(xì)胞致死率非常高，并且對(duì)DNA和細(xì)胞的用量很大。
2）顯微注射：需要使用精密的儀器，直接將外源性核酸注射至宿主細(xì)胞核內(nèi)。多用于轉(zhuǎn)基因，由宿主基因組序列可能發(fā)生的重組，缺失，復(fù)制或者異位等現(xiàn)象使外源基因嵌入宿主的染色體中。但是轉(zhuǎn)染細(xì)胞數(shù)有限,多用于工程改造或轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的胚胎細(xì)胞。
3）基因槍法：又名生物彈道技術(shù)(Biolistic Technology)，用壓縮氣體(氦或氮等)動(dòng)力產(chǎn)生一種冷的氣體沖擊波進(jìn)入轟擊室，把粘有DNA的細(xì)微金粉打向細(xì)胞，穿過(guò)細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)等層層構(gòu)造到達(dá)細(xì)胞核，完成基因轉(zhuǎn)移。該方法可用于人的表皮細(xì)胞，纖維原細(xì)胞，淋巴細(xì)胞系以及原代細(xì)胞，不易毒害細(xì)胞，但是轉(zhuǎn)化效率較低。
3. 生物物質(zhì)介導(dǎo)：病毒介導(dǎo)法
1）逆轉(zhuǎn)錄病毒(RNA)：通過(guò)病毒侵染宿主細(xì)胞的機(jī)制將外源基因整合到宿主細(xì)胞的染色體中，導(dǎo)致基因失活或激活癌基因，構(gòu)建穩(wěn)轉(zhuǎn)株�？梢杂糜陔y轉(zhuǎn)染的細(xì)胞，原代細(xì)胞，體內(nèi)細(xì)胞等，但攜帶基因不能太大（<8kb）:,需考慮安全因素。
2）腺病毒(雙鏈DNA)：腺病毒除了卵細(xì)胞以外幾乎在所有已知細(xì)胞中都不整合到染色體中，因此不會(huì)干擾其它的宿主基因。瞬時(shí)表達(dá)，可以包裝8kb左右外源基因，轉(zhuǎn)染較容易，但是轉(zhuǎn)染效率不高。
細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)作為一種重要的實(shí)驗(yàn)手段，為我們探索細(xì)胞內(nèi)的奧秘提供了有效的工具。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求和細(xì)胞特性，選擇合適的轉(zhuǎn)染方法非常重要。像細(xì)胞狀態(tài)和密度、培養(yǎng)基、載體大小等多方面因素都會(huì)影響到我們最后的轉(zhuǎn)染效率，所以細(xì)胞轉(zhuǎn)染是一個(gè)常見但是卻并不簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。
原創(chuàng)作者：上海恒遠(yuǎn)生物科技有限公司
