(一)实验原理

(一)实验原理

(1)细胞转染(cell transfection)是将外源核酸导入真核细胞中,使其过表达某个基因或抑制某个基因表达,从而研究特定基因功能,一般多采用非病毒介导的方法(non-viral methods)。其中,常见的外源核酸类型包括基因编辑质粒(ZFNs,TALEN,CRISPR-Cas9等)、病毒包装质粒(慢病毒,逆转录病毒,腺相关病毒,腺病毒)、基因过表达质粒、基因抑表达质粒(shRNA)、报告基因质粒(GFP,Luciferase等)、小干扰RNA(siRNAs)、微小RNA(miRNAs)等。

(2)最常用脂质体转染方法。当把脂质体和外源核酸在缓冲液中以一定比例混匀后,脂质体形成类似细胞膜的双层结构,将外源核酸包裹在双层结构中央,从而形成“脂质体-核酸”复合物。当“脂质体-核酸”复合物接触细胞时,细胞通过胞吞作用(endocytosis)将复合物吞入细胞中。进入细胞后,复合物被裂解释放出外源核酸,再通过特定机制实现基因过或抑制表达的效果。

(3)转导(transduction)是指由病毒介导,将外源核酸导入真核细胞中使其发挥相应的作用(virus-mediated methods)。转化(transformation)是指在细菌和植物细胞中采用非病毒介导的方法将外源核酸导入,使其发挥相应的作用(non-viral methods)。研究中,可将这些过程都称为细胞转染。(https://www.daowen.com)

(4)转染通过化学方法、物理方法、病毒方法等进行,化学方法包括磷酸钙转染(calcium phosphate)、脂质体转染(lipofection)、聚乙烯亚胺转染(polyethylenimine,PEI)等;物理方法包括电穿孔(electroporation)、磁性转染(magnetofection)、显微注射(microinjection)等;病毒方法常使用逆转录病毒(retrovirus)、慢病毒(lentivirus)、腺病毒(adenovirus)、腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV)等来实现外源核酸的导入。

(5)根据研究需要,转染包括瞬时转染(transient transfection)和稳定转染(stable transfection)两种。瞬时转染是指导入到细胞内的外源核酸不能整合到宿主细胞的基因组上,只能在细胞内存在几天时间,外源核酸不会遗传到子代细胞中去,会随着细胞分裂被稀释。如果转染时使用的质粒上含有可整合到基因组上的遗传元件,导入的外源核酸会稳定地整合到宿主细胞的基因组上,并随着细胞分裂而遗传到子代细胞里。瞬时转染与稳定转染主要依赖于使用的质粒类型。