什么是细胞转染?真核细胞转染机制及其应用

什么是转染?

转染是将外源核酸如DNA,RNA或寡核苷酸递送到细胞中的方式。这些核酸可以通过促进细胞摄取的聚合或脂质转染试剂转运。

该过程通常用于基因组研究(基因表达,筛选,RNA干扰,体内研究 ……),但也可用于生物生产(病毒和蛋白质生产)或治疗目的(人类基因治疗)。

核酸向细胞内的递送可以通过不同的物理方法实现,例如电穿孔,声孔效应或显微注射,但这些方法对细胞是相对有毒的。用化学化合物转染是维持良好细胞活力的更安全的替代方法。


转染机制

如果没有转染试剂的帮助将核酸导入细胞,则不能进行核酸进入细胞。该过程包括树的主要步骤:核酸的复合,与细胞膜的相互作用和进入细胞,然后释放到细胞溶质中,并且如果需要表达,细胞内转运到细胞核中(图1)。

图1:DNA转染机制

  • 络合

核酸由于其多磷酸盐骨架而带负电荷,因此能够与阳离子转染试剂(聚合物或脂质)相互作用,从而形成转染复合物,通过该转染复合物保护这些核酸免受核酸酶降解。过量的阳离子转染试剂允许这些复合物带正电荷,这是必须的,以使它们与带负电的细胞膜相互作用。

  • 细胞进入

贴壁细胞在细胞膜的外表面上表达带负电荷的硫酸乙酰肝素蛋白聚糖,带正电荷的转染复合物能够与之相互作用。这种相互作用通过内吞作用过程触发细胞摄取,允许转染复合物进入包裹在胞吞作用囊泡中的细胞。
悬浮细胞表达的硫酸乙酰肝素蛋白多糖比其表面上的贴壁细胞少。因此,它们通常更难以转染,因为与阳离子转染复合物的相互作用较低。新一代转染试剂克服了这些限制,并在许多悬浮细胞类型中提供了可接受的转染效率。我们公司不断创新开发新产品,以提高难以转染细胞的转染效率。

  • 细胞内递送活性核酸

细胞摄取后,将转染复合物分离到细胞内囊泡中。最有效的转染试剂能够通过囊泡膜破裂或融合诱导核酸释放到细胞质中。许多核酸(寡核苷酸,siRNA,mRNA等)停留在它们活跃的细胞质中。在基因转移的情况下,质粒DNA进入细胞核,在基因组整合后它们被瞬时或永久地表达。

转染应用

转染用于各种应用,例如体外基因组研究,基于核酸的治疗或生物生产。

  • 体外基因组研究: 基因表达和 RNA干扰

研究人员使用转染在细胞中瞬时表达外源基因,以产生新的蛋白质或报告蛋白,并进行基因编辑  实验(图2)。主要转染寡核苷酸以抑制RNA干扰,反义应用的内源基因表达,并诱导基因表达校正,例如在外显子跳跃应用中。

图2:用于体外  基因组研究的转染试剂

  • 体内研究和治疗

我们公司提供几种专为体内实验设计的转染试剂  。取决于递送的核酸的类型,可以在各种组织/器官中实现基因表达或基因沉默。可以使用不同的给药途径,并且很大程度上决定了核酸将被递送的靶器官。

此外,转染试剂也可用作基于细胞的疗法和基因疗法的核酸载体。我们为进行临床试验的客户提供临床前和临床级产品。

  • 生物生产:蛋白质生产和病毒生产

在生物生产区域,转染用于产生稳定的克隆以产生重组蛋白质和抗体。最近,瞬时基因表达的使用已经被广泛用于重组病毒的生产和小到中等量的重组蛋白的生产。

蛋白质输送

Proteofection是一种将蛋白质(或肽/抗体)传递到细胞中的方法。该机制与用于转染核酸的机制非常相似。对具有负外部电荷的蛋白质进行研究更容易,因为它将促进其与蛋白质转染试剂的络合并因此进入细胞。该蛋白质递送用于蛋白质功能研究。

我们公司还提供定制服务,如定制产品,定制质量控制和个性化转染服务。欲了解更多信息,请联系我们

免费热线:400-080-3779

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