隨著分子生物學和細胞生物學研究的不斷發(fā)展，轉(zhuǎn)染已經(jīng)成為研究和控制真核細胞基因功能的常規(guī)工具。細胞轉(zhuǎn)染實驗是現(xiàn)代生物學研究中的重要技術(shù)手段之一。通過將外源DNA、RNA、蛋白質(zhì)等引入目標細胞的實驗技術(shù)之一，研究者們可以揭示細胞的基因功能、蛋白質(zhì)表達和相互作用，進而深入理解細胞生理過程和疾病發(fā)生機制。接下來我來為大家介紹一下常見的細胞轉(zhuǎn)染方法吧
細胞轉(zhuǎn)染方法
1. 化學物質(zhì)介導：磷酸鈣共沉淀法、陽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-磷酸鈣復合物沉淀黏附在細胞膜表面，通過細胞的內(nèi)吞作用而使DNA被細胞捕獲。沉淀顆粒的大小和質(zhì)量對于轉(zhuǎn)染的成功至關(guān)重要，也受pH值、鈣離子濃度、DNA濃度、沉淀反應時間、細胞孵育時間等因素影響。可適用于穩(wěn)轉(zhuǎn)瞬轉(zhuǎn)，操作簡便花費相對較低，但轉(zhuǎn)染效率低，10-20%，并且重復性很差。
2）陽離子聚合物法：帶正電的聚合物與核酸帶負電的磷酸基團形成帶正電的復合物后與細胞表面帶負電的蛋白多糖相互作用，并通過內(nèi)吞作用進入細胞。具有陽離子脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染效率高，操作簡單，適用范圍廣，重復性好等特點外，還具有在體內(nèi)轉(zhuǎn)染效率高，細胞毒性低等特點。
3）脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染：帶正電的脂質(zhì)體與帶負電的核酸磷酸基團形成DNA-陽離子脂質(zhì)體復合物，再與細胞膜上的唾液酸殘基的負電核結(jié)合，可能經(jīng)過內(nèi)吞作用被導入細胞。該方法使用簡單，可攜帶大片段DNA，通用于各種類型的裸露DNA或RNA，能轉(zhuǎn)染各種類型的細胞，轉(zhuǎn)染效率、轉(zhuǎn)染的穩(wěn)定性和可重復性大大提高。但轉(zhuǎn)染時需要去除血清，血清的缺失會導致細胞毒性增加；轉(zhuǎn)染效果也隨細胞類型變化大。
2. 物理物質(zhì)介導：電穿孔法、顯微注射和基因槍
1）電穿孔法：電穿孔是通過高強度的電場作用破壞細胞膜電位，瞬時提高細胞膜的通透性，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胞類型的瞬時和穩(wěn)定轉(zhuǎn)染，但是其高電壓脈沖導致細胞致死率非常高，并且對DNA和細胞的用量很大。
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)染細胞數(shù)有限,多用于工程改造或轉(zhuǎn)基因動物的胚胎細胞。
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)動力產(chǎn)生一種冷的氣體沖擊波進入轟擊室，把粘有DNA的細微金粉打向細胞，穿過細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)等層層構(gòu)造到達細胞核，完成基因轉(zhuǎn)移。該方法可用于人的表皮細胞，纖維原細胞，淋巴細胞系以及原代細胞，不易毒害細胞，但是轉(zhuǎn)化效率較低。
3. 生物物質(zhì)介導：病毒介導法
1）逆轉(zhuǎn)錄病毒(RNA)：通過病毒侵染宿主細胞的機制將外源基因整合到宿主細胞的染色體中，導致基因失活或激活癌基因，構(gòu)建穩(wěn)轉(zhuǎn)株。可以用于難轉(zhuǎn)染的細胞，原代細胞，體內(nèi)細胞等，但攜帶基因不能太大（<8kb）:,需考慮安全因素。
2）腺病毒(雙鏈DNA)：腺病毒除了卵細胞以外幾乎在所有已知細胞中都不整合到染色體中，因此不會干擾其它的宿主基因。瞬時表達，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。
細胞轉(zhuǎn)染實驗作為一種重要的實驗手段，為我們探索細胞內(nèi)的奧秘提供了有效的工具。根據(jù)實驗需求和細胞特性，選擇合適的轉(zhuǎn)染方法非常重要。像細胞狀態(tài)和密度、培養(yǎng)基、載體大小等多方面因素都會影響到我們最后的轉(zhuǎn)染效率，所以細胞轉(zhuǎn)染是一個常見但是卻并不簡單的實驗。
原創(chuàng)作者：上海恒遠生物科技有限公司
