细胞转染技术原理及应用
pei质粒转染的原理
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pei质粒转染的原理pei质粒转染是一种常用的基因转染方法,用于将外源基因导入到目标细胞中。
本文将从pei质粒转染的原理、优势和应用等方面进行详细介绍。
一、pei质粒转染的原理pei质粒转染是通过聚乙烯亚胺(polyethylenimine,PEI)作为转染剂,将外源基因导入到目标细胞中的一种方法。
PEI是一种阳离子聚合物,具有良好的DNA结合能力和细胞膜穿透性,能够有效地介导基因转染。
pei质粒转染的原理主要可以分为以下几个步骤:1. 形成PEI-DNA复合物:将DNA质粒与PEI按照一定的比例混合,形成PEI-DNA复合物。
PEI能够与DNA形成稳定的复合物,使DNA得到保护并提高其稳定性。
2. 细胞摄取复合物:将PEI-DNA复合物添加到目标细胞培养基中,复合物通过电荷相互作用和细胞表面受体的介导,被目标细胞摄取。
3. 转染效率:PEI-DNA复合物进入细胞后,通过内吞作用进入细胞质,进而释放出DNA。
DNA在细胞质中能够被细胞核摄取,从而实现外源基因的导入。
4. 基因表达:外源基因在细胞核中被转录和翻译,从而使目标细胞表达外源蛋白。
二、pei质粒转染的优势pei质粒转染具有以下几个优势:1. 高效性:pei质粒转染能够实现较高的转染效率,使外源基因能够快速稳定地导入目标细胞。
2. 适用性广:pei质粒转染适用于多种细胞类型,包括哺乳动物细胞、昆虫细胞和植物细胞等,具有较强的通用性。
3. 无毒性:PEI是一种天然聚合物,相比其他转染剂如病毒载体和化学试剂,具有较低的毒性和免疫原性,对细胞生存和功能影响较小。
4. 稳定性好:PEI-DNA复合物能够保护DNA不受酶降解和环境因素的影响,提高外源基因的稳定性。
三、pei质粒转染的应用pei质粒转染在生物学研究和基因治疗等领域具有广泛的应用。
1. 功能基因研究:pei质粒转染可以用于外源基因的过表达、沉默或敲除等功能研究,帮助研究人员揭示基因在细胞生理和病理过程中的作用机制。
细胞转染实验总结
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细胞转染实验总结引言细胞转染是生物学研究中常用的实验技术,用于将外源DNA、RNA或蛋白质引入到目标细胞中。
通过细胞转染,可以实现基因表达、基因敲除、蛋白质定位等多种研究目的。
本文总结了细胞转染实验的基本原理、常用方法和注意事项。
基本原理细胞转染实验的基本原理是通过物理或化学方法将外源DNA、RNA或蛋白质传递到目标细胞内。
细胞内的转染物质可以在细胞内进行表达、干扰或定位,从而实现对目标细胞功能的研究。
常见的细胞转染方法包括:1.电穿孔法:通过应用电流使细胞膜发生临时孔洞,从而使转染物质进入细胞内。
2.化学转染法:利用聚合物、脂质体等化学物质,将目标物质载体化,并与细胞膜结合,实现内源化学转染。
3.病毒载体介导转染法:利用病毒(如腺病毒、逆转录病毒等)作为载体,传递目标物质到细胞内。
常用方法1. 电穿孔法电穿孔法是细胞转染中常用的物理方法之一。
通过应用高电压或脉冲电场,可以使细胞膜发生临时性孔洞,从而使外源DNA、RNA或蛋白质进入细胞内。
常用的电穿孔方法包括:•电转染:将转染物质与细胞悬浮液混合后施加电脉冲,使细胞膜发生孔洞并吸收转染物质。
•静电转染:将转染物质与带正电荷的载体(如聚乙烯亚胺)混合后,与带负电荷的细胞膜相互吸引,从而将转染物质导入细胞内。
2. 化学转染法化学转染法是一种通过化学物质介导的细胞转染方法。
常用的化学转染法有:•使用聚合物:聚合物(如聚乙烯亚胺、聚合丙烯酸等)能与转染物质结合成复合物,使其稳定且易于细胞摄取。
•脂质体转染:脂质体是由磷脂、胆固醇等成分构成的脂质双层结构,可以包裹转染物质形成脂质体-转染物复合物,通过与细胞膜融合实现内源转染。
3. 病毒载体介导转染法病毒载体介导转染法是细胞转染中较常用的方法之一。
常见的病毒载体包括:•腺病毒:腺病毒是一种双链DNA病毒,可以携带大片段的外源DNA,并有效地传递到目标细胞内。
•逆转录病毒:逆转录病毒(如 lentivirus、retrovirus等)可以将外源RNA逆转录成DNA,然后整合到宿主细胞基因组中。
细胞转染的原理操作步骤以及小技巧
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细胞转染的原理操作步骤以及小技巧细胞转染是一种将外源DNA、RNA、蛋白质等分子导入到细胞内的实验技术。
这种技术可以用来研究基因功能、发现新的信号通路和治疗基因疾病等。
下面将介绍细胞转染的原理、操作步骤以及一些小技巧。
一、细胞转染的原理:细胞转染主要通过三种方法实现:物理法、化学法和生物学法。
1.物理法:通过高压、电穿孔、微射流等方式,使细胞膜发生瞬时破裂,从而使DNA、RNA等外源分子进入细胞。
常用的物理法有电穿孔法和基因枪法。
2.化学法:通过化学物质,如聚吡咯、脂质体等,使外源分子与细胞膜结合,从而实现转染。
常用的化学法有聚乙烯亚胺(PEI)法、磷酸钙共沉淀法等。
3.生物学法:通过利用病毒载体将外源基因导入目标细胞,实现基因的转移。
常用的生物学法有腺相关病毒(AAV)转染、逆转录病毒(RETRO)转染等。
二、细胞转染的操作步骤:1.细胞的预处理:根据细胞类型和实验要求,将细胞培养至合适的状态。
通常细胞应处于快速生长期,但还未达到接触抑制的阶段。
对于一些特定的细胞,如悬浮细胞,可能需要将其转接至适当的培养基中。
2.外源分子的准备:将外源DNA、RNA等转染载体制备好。
如将DNA克隆并纯化至高质量的质粒DNA,或将RNA合成或纯化。
根据实验要求选择合适的转染载体。
3.转染方法的选择:根据实验要求选择合适的转染方法,如物理法、化学法或生物学法。
一般情况下,物理法适用于悬浮细胞,化学法适用于贴壁细胞,而生物学法适用于大多数细胞类型。
4.细胞转染操作:a.物理法:i.电穿孔法:将细胞悬浮于含有外源分子的缓冲液中,然后通过电穿孔仪的电极或电穿孔板进行电穿孔。
ii. 基因枪法:使用基因枪将外源分子直接“枪”入目标细胞中。
b.化学法:i.PEI法:将PEI与外源DNA或RNA按一定比例混合,在适当条件下形成复合物,然后添加至目标细胞中。
ii. 磷酸钙共沉淀法:将外源DNA与磷酸钙按比例混合,并静置形成磷酸钙- DNA沉淀,然后加入至目标细胞中。
细胞转染的技巧
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细胞转染的技巧细胞转染是研究细胞分子生物学的关键技术之一,广泛应用于基因表达、基因敲除和功能分析等领域。
本文将详细介绍细胞转染的原理、方法和优化技巧。
细胞转染的原理主要基于外源DNA的纳入细胞内,并表达目的基因。
目前常用的转染方法包括化学法、电穿孔法、病毒介导法和基因枪法等。
一、化学法化学法是最常用的细胞转染方法之一,其基本原理是通过化学试剂破坏细胞膜屏障,使外源DNA能够进入细胞内。
常用的转染试剂包括聚乙烯亚胺(Polyethylenimine, PEI)、脂质体和阳离子聚合物等。
在化学转染过程中,需要注意以下几个关键环节:1. 细胞密度:化学转染对细胞密度有一定的要求,通常细胞密度应保持在80%~90%的对数生长期,以保证转染效果。
2. 转染试剂的浓度和比例:不同的转染试剂适用于不同的细胞系,需要根据实验需求进行优化。
一般情况下,转染试剂的浓度和DNA的比例为1:3~6。
3. 转染时间和转染条件:化学转染的时间和条件也需要进行优化。
过短的转染时间会导致转染效率低,而过长的转染时间可能会对细胞造成毒性影响。
二、电穿孔法电穿孔法通过电场脉冲的作用使细胞膜发生短暂的孔洞形成,从而实现外源DNA的转染。
电穿孔法具有转染效率高、转染速度快等优点,但对细胞需求较高,且操作较为繁琐。
在电穿孔转染过程中,需要注意以下几个环节:1. 电脉冲的参数:电脉冲参数包括电压、脉冲宽度和脉冲数等,需要根据细胞类型和实验需求进行优化。
2. 转染缓冲液的配方:转染缓冲液通常包含含有机磷盐的缓冲液或无机盐溶液,可用于增加细胞的导电性和缓解电穿孔过程中对细胞的损伤。
3. 转染后的细胞培养:电穿孔转染后,应及时将细胞转移到无血清培养基中,以减少电穿孔对细胞的影响。
三、病毒介导法病毒介导法是一种高效、稳定的转染方法,常用于长期表达和基因敲除实验。
病毒载体(如腺病毒、逆转录病毒等)可携带外源DNA进入细胞并整合到基因组中,从而实现目的基因的表达。
1. 细胞转染技术
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慢病毒载体——介绍
慢病毒(Lentiviruses)属于逆转录病毒科。 慢病毒核蛋白质前整合复合物具有噬核特性,病毒基因组运 输至细胞核,从而使慢病毒可以感染和在非有丝分裂细胞中 复制。这一特性使慢病毒成为基因治疗的转移载体。
HIV(Human immunodeficiency virus) EIAV(Equine infectious anemia virus) FIV(Feline immunodeficiency virus) SIV(Simian immunodeficiency virus) 其中研究最多最为透彻的是HIV。
DOSPA
阳离子脂质体转染
阳离子脂质体转染——原理
1. Formation of Lipoplexes
2. Get into the cell
3. Get into the nuclear
Lipoplexes的形成
Lipoplexes的形成
FIGURE: Electron microscopy of DNA-liposome complexes. (A-E) Complexes prepared from a constant amount of DNA (3.5 μg/mL) and a gradually increasing amount of cationic liposomes. LiposometoLDNA'ratios (in terms of positive to negative charges) are (A) 0.2, (B) 0.4, (C) 0.6, (D) 1.0, and (E) 1.5. Note the aggregated (B-D) versus fused (E) complexes. Scale bar represents 0.5 μm.(1993, Hezi Gershon)
细胞转染的原理
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细胞转染的原理一、细胞转染的基本概念细胞转染是指将外源性DNA或RNA等物质导入到细胞内,以达到改变细胞基因表达或功能的目的。
它是生物学研究中常用的技术手段之一,广泛应用于基因治疗、药物筛选和基因功能研究等领域。
二、细胞转染的方法1. 化学法:通过化学试剂(如聚乙烯醇、离子脂质体等)将DNA或RNA导入到细胞内。
这种方法简单易行,但毒性较大且效率不高。
2. 物理法:通过机械冲击(如电穿孔)、高压注射、微注射等方式将DNA或RNA直接注入到细胞内。
这种方法效率较高,但操作复杂且对细胞有一定伤害。
3. 病毒载体法:利用病毒作为载体将DNA或RNA导入到细胞内。
这种方法效率高,但存在安全隐患和限制性较大。
三、化学法转染原理1. 离子脂质体介导转染离子脂质体是由阳离子表面活性剂和阴离子脂质组成的复合物,具有良好的生物相容性和可生物降解性。
在转染过程中,DNA或RNA与离子脂质体形成复合物,通过静电作用与细胞膜结合并进入细胞内。
此外,离子脂质体还能促进细胞内吞作用和溶酶体逃逸,提高转染效率。
2. 聚乙烯醇介导转染聚乙烯醇(PEI)是一种阳离子聚合物,在水中能形成稳定的颗粒。
在转染过程中,PEI与DNA或RNA形成复合物,通过静电作用与细胞膜结合并进入细胞内。
PEI不仅能促进细胞内吞作用和溶酶体逃逸,还能与核糖体结合并促进基因表达。
四、化学法转染优缺点1. 优点:简单易行、操作方便、不需要专门设备。
2. 缺点:毒性较大、效率低、对不同类型的细胞有一定限制。
五、物理法转染原理1. 电穿孔法电穿孔法利用电场作用使细胞膜通透,形成微小孔道,从而将DNA或RNA导入到细胞内。
电穿孔法的优点是操作简单、效率高,但缺点是对细胞有一定伤害。
2. 高压注射法高压注射法是通过高压气流将DNA或RNA直接注入到细胞内。
这种方法效率高,但对细胞有较大的伤害。
3. 微注射法微注射法是在显微镜下使用微针将DNA或RNA直接注入到单个细胞内。
细胞转染技术原理及应用
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常规转染技术可分为两大类,一类是瞬时转染,一类是稳定转染(永久转染)。
前者外源DNA/RNA 不整合到宿主染色体中,因此一个宿主细胞中可存在多个拷贝数,产生高水平的表达,但通常只持续几天,多用于启动子和其它调控元件的分析。
一般来说,超螺旋质粒DNA 转染效率较高,在转染后24-72小时内(依赖于各种不同的构建)分析结果,常常用到一些报告系统如荧光蛋白,β半乳糖苷酶等来帮助检测。
后者也称稳定转染,外源DNA 既可以整合到宿主染色体中,也可能作为一种游离体(episome )存在。
尽管线性DNA 比超螺旋DNA 转入量低但整合率高。
外源DNA 整合到染色体中概率很小,大约1/104转染细胞能整合,通常需要通过一些选择性标记,如来氨丙基转移酶(APH ;新霉素抗性基因),潮霉素B 磷酸转移酶(HPH ),胸苷激酶(TK )等反复筛选,得到稳定转染的同源细胞系。
转染技术的选择对转染结果影响也很大,许多转染方法需要优化DNA 与转染试剂比例,细胞数量,培养及检测时间等。
一些传统的转染技术,如DEAE 右旋糖苷法,磷酸钙法,电穿孔法,脂质体法各有利弊,其主要原理及应用特点见下表: 转染方法 原理 应用特点磷酸钙法 磷酸钙DNA 复合物吸附细胞膜被细胞内吞 稳定转染 瞬时性转染 不适用于原代细胞 操作简便但重复性差 有些细胞不适用DEAE-右旋糖苷法 带正电的DEAE-右旋糖苷与核酸带负电的磷酸骨架相互作用形成的复合物被细胞内吞瞬时性转染 相对简便、结果可重复 但对细胞有一定的毒副作用 转染时需除血清 电穿孔法 高脉冲电压破坏细胞膜电位,DNA 通过膜上形成的小孔导入 稳定转染 瞬时性转染 所有细胞 适用性广但细胞致死率高,DNA 和细胞用量大, 需根据不同细胞类型优化电穿孔实验条件病毒介导法 通过侵染宿主细胞将外源基因整合到染色体中 稳定转染 可用于难转染的细胞、原代细胞,体内细胞等逆转录病毒 特定宿主细胞 但携带基因不能太大细胞需处分裂期 需考虑安全因素腺病毒 通过侵染宿主细胞将外源基因整合到染色体中 瞬时转染 特定宿主细胞可用于难转染的细胞 需考虑安全因素 阳离子脂质体法 带正电的脂质体与核酸带负电的磷酸基团形成复合物被细胞内吞 稳定转染 瞬时性转染 所有细胞 适用性广,转染效率高,重复性好,但转染时需除血清。
细胞电转实验基本原理及步骤
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细胞电转实验基本原理及步骤转染,是将外源性基因导入细胞内的一种专门技术,是我们完成项目的最基本方法。
转染大致可分为3种途径:物理介导(电穿孔法、显微注射、基因枪)、化学介导、生物介导(病毒介导)。
细胞电转染一、实验原理:细胞电转染(电转),也叫细胞电穿孔,是用短暂的高场强电脉冲处理细胞,沿细胞膜的电压差异会让电流可逆地击穿细胞膜形成瞬时的水通路或膜上小孔促,从而使外源大分子物质DNA、RNA、蛋白质、一些小分子等进入细胞膜内部。
二、影响因素1. 细胞状态为保证电转后细胞的存活率,最好选取处于对数生长期的细胞。
因为处于对数生长期的细胞分裂更为旺盛,细胞膜表面结构的致密性与稳定期的细胞相比较差,因此在电转后,细胞膜的恢复能力更强,从而提高电转后的细胞存活率。
同时,处于有丝分裂期的细胞会更容易接受外源物质,有利于提高细胞的转染效率。
2.电转参数选择合适的电转参数对于电转实验非常重要,电转参数包括电压(500v-1900v)、脉冲(10 ms-45 ms)、次数(1-5),一般都分布在这一区间内。
参数过低,不能增加膜的通透性或在膜上形成小孔,外援物质无法进入细胞内达到转染的目的;参数过高,细胞膜发生不可逆破碎,细胞死亡率增加,转染失败,因此在电转染实验中合适的电转参数尤为重要。
不同细胞的形态、特性及耐受度等都不同,实验前需要我们先通过电转预实验来摸索出最合适的电转参数,而后再进行正式试验。
3.其他电击会对细胞造成一定程度的伤害,而具有细胞膜修复成分的电转缓冲液可以将电击对细胞的损伤降到最低,从而降低转染后细胞的死亡率,提高转染效率。
三、电转预实验实验目的:在开展正式实验前摸索出最合适的电转参数。
实验流程1.实验前准备:电转杯、电转枪、电转Tip头(无菌);处于对数生长期的细胞(细胞状态良好,至少维持合适密度生长2代,未发生过汇合);2.设置若干个实验组,贴壁细胞建议1×105个/组、悬浮细胞建议2×105个/组;以贴壁细胞为例:弃去培养上清,用PBS轻柔冲洗细胞,抽净PBS,加胰酶消化细胞,待细胞脱落后加完全培养基终止消化,轻柔的吹打细胞悬液,尽量形成单细胞悬液,计数,取细胞与1.5 EP管内,离心,PBS清洗一遍。
转染的原理
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转染的原理转染是生物学实验中常用的一种技术,它是指将外源DNA或RNA引入到细胞内的过程。
转染技术在基因工程、细胞生物学和药物研发等领域有着广泛的应用。
本文将从转染的原理入手,介绍转染技术的基本概念、原理和常见方法。
转染的基本概念。
转染是指将外源核酸(DNA或RNA)引入到细胞内,并使其稳定地表达或转录的过程。
通过转染技术,可以实现对细胞内基因的敲除、过表达或靶向修饰,从而研究基因功能、调控细胞信号通路、开发新药物等。
转染的原理。
转染的原理主要包括细胞膜通透性增加、核酸与细胞膜的相互作用、内吞作用和核酸的释放等过程。
在转染过程中,外源核酸首先需要穿过细胞膜,进入到细胞内部。
然后,外源核酸需要与细胞内的生物分子发生相互作用,从而实现其稳定的表达或转录。
最后,外源核酸需要在细胞内定位到特定的细胞器或亚细胞结构,发挥其功能。
常见的转染方法。
目前,常见的转染方法包括化学法、生物物理法和病毒载体法等。
化学法是指利用化学试剂(如聚乙烯亚胺、脂质体等)改变细胞膜的通透性,使外源核酸能够进入到细胞内。
生物物理法是指利用物理手段(如电穿孔、微注射等)将外源核酸导入到细胞内。
病毒载体法是指利用病毒载体将外源核酸传递到细胞内,并实现其表达或转录。
转染技术的应用。
转染技术在基因工程、细胞生物学和药物研发等领域有着广泛的应用。
在基因工程领域,转染技术被用于敲除或过表达特定基因,从而研究基因功能和调控信号通路。
在细胞生物学领域,转染技术被用于标记细胞器、跟踪蛋白质定位和研究细胞信号转导等。
在药物研发领域,转染技术被用于筛选潜在的药物靶点、评估药物毒性和研究药物的作用机制等。
结语。
总之,转染技术是一种重要的生物学实验技术,它在基因工程、细胞生物学和药物研发等领域有着广泛的应用。
通过对转染的原理和常见方法的了解,可以更好地应用转染技术进行科研工作,推动生命科学领域的发展和进步。
细胞转染技术的使用教程
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细胞转染技术的使用教程细胞转染技术是生物学研究和生物医学领域中一项重要的实验技术,它能够将外源基因或其他生物分子导入到目标细胞,从而改变细胞的性状和功能。
本篇文章将介绍细胞转染技术的基本原理、常用的转染方法以及技术操作的注意事项。
一、细胞转染技术的原理细胞转染技术通过物理、化学和生物学方法将外源基因或其他生物分子导入到目标细胞中。
常见的转染方式包括病毒介导转染、化学物质介导转染、电穿孔等。
病毒介导转染是利用病毒作为基因载体,通过病毒的复制和传播机制将外源基因导入目标细胞。
化学物质介导转染则是利用化学物质改变细胞膜的通透性,使外源基因进入细胞。
电穿孔则是利用高压电脉冲破坏细胞膜的完整性,使外源基因进入细胞。
二、常用的转染方法1. 病毒介导转染病毒介导转染是细胞转染中最常用的方法之一,常见的病毒载体包括腺病毒(Adenovirus)、慢病毒(Lentivirus)和腺相关病毒(Adeno-Associated Virus,AAV)等。
病毒载体能够高效地将外源基因导入目标细胞,并在细胞内稳定表达。
病毒介导转染具有转染效率高、表达时间长等优点,但也存在一些限制,如细胞感染范围狭窄、潜在的免疫反应等。
2. 化学物质介导转染化学物质介导转染常用的试剂有磷脂体(Liposome)和聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine,PEI)等。
这些试剂能够与外源基因形成复合物,通过与细胞膜结合而进入细胞。
化学物质介导转染方法具有转染效率高、适用于多种细胞类型等优点,但也存在一些缺点,如细胞毒性、细胞内溶酪斑形成等。
3. 电穿孔电穿孔是一种利用高压电脉冲破坏细胞膜的完整性,使外源基因进入细胞的方法。
通过施加电场,电穿孔能够短暂地增加细胞膜的通透性,使外源基因能够进入细胞质。
电穿孔方法具有转染效率高、适用于多种细胞类型等优点,但操作相对复杂,需要专业的设备和技术支持。
三、技术操作的注意事项1. 细胞的选择和培养在进行细胞转染实验之前,需要选择适宜的细胞系进行培养。
细胞转染Cell Transfection
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细胞培养
• HeLa, HepG-2, NIH /3T3 细胞培养于含 10% 新生小牛血清的 DMEM 高糖培养液, 37 C , 5% CO2, 90% 相对湿度培养箱中 . 在解冻小鼠 ES 细胞前, 先培养饲养层细胞 C57BL, 待长满后, 用 含 10 ug /mL 的mitomycin C处理 2 ~ 2. 51h, 用 37 C 预热的 PBS 漂洗两次, 加普通培养液过夜培养 . 第二天, 解冻小鼠 ES 细胞, 在含 10% 胎牛血清7 . 175 X 109 pmoI /L LIF饲养层上培养 .
•
转染试剂
细胞状态 转染方法
载体构建
•
细胞培养物 细胞密度 血清
抗生素
氮磷比 DNA质量
1. 转染试剂
• 不同细胞系转染效率通常不同, 但细胞系的选择通常是根据实验 的需要, 因此在转染实验前应根据实验要求和细胞特性选择适合 的转染试剂。 每种转染试剂都会提供一些已经成功转染的细胞株 列表和文献, 通过这些资料可选择最适合实验设计的转染试剂。 当然, 最适合的是高效、 低毒、 方便、 廉价的转染试剂。
• 小鼠 ES 细胞, 用 冰预冷的 PBS 将处于对数生长期的细胞重悬为 1 X 107 个 /mL, 取 0. 8 mL 细胞悬液与 25 ug 线性化的 Target Vector 混合, 加到 4 mm 电击池, 冰上放置 5 min (对照组室温放置) • 用 电压 240 V,电阻 ,电容 500 uF 和 950 uF 分别进行电穿孔转染, 电击 后冰上放置 5 mi n (对照组室温放置) • 将细胞转移到装有预热培养液的 15 mL 离心管中 , 轻轻吸打均匀后, 将 细胞悬液平均分到 6 个装有预热培养液( 含 7 . 175 X109 pmoI /L LIF)铺 好饲养层的 10 cm 培养皿中 , 摇匀, 常规条件培养 • 24 h后换新鲜培养液, 电击后 48 h,加250ug /mL G418 及 2 umoI /L gancycIovir 进行选择, 每天更换选择培养液
细胞转染原理
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细胞转染原理细胞转染是一种常见的实验技术,用于将外源DNA、RNA或蛋白质引入细胞内,以实现基因表达、功能研究或治疗目的。
细胞转染的原理主要包括细胞膜穿透、内吞作用和内源转录等过程。
本文将对细胞转染的原理进行详细介绍,以帮助读者更好地理解和应用这一技术。
细胞膜穿透是细胞转染的第一步,其主要机制包括物理法、化学法和生物法。
物理法主要通过电穿孔、微注射和基因枪等手段,直接破坏细胞膜结构,使外源物质进入细胞内。
化学法则是利用阳离子聚合物、脂质体和高分子聚合物等化学试剂,通过与细胞膜相互作用,改变细胞膜的通透性,促进外源物质的进入。
生物法则是利用病毒载体,将外源DNA或RNA包裹在病毒颗粒内,通过感染细胞,将外源物质引入细胞内。
内吞作用是细胞转染的第二步,其主要包括胞吞作用和胞吐作用。
胞吞作用是指细胞将外界颗粒或液滴包围成囊泡,形成内吞体,然后将其引入细胞内部。
胞吐作用则是指细胞内的物质通过囊泡融合并释放到细胞外。
这两种作用是细胞对外界物质进行摄取和排泄的重要方式,也是细胞转染的重要环节。
内源转录是细胞转染的最后一步,其主要包括DNA转录、RNA翻译和蛋白质合成。
外源DNA进入细胞后,会被细胞核内的RNA聚合酶复制成mRNA,然后mRNA通过核孔进入细胞质,在核糖体上翻译成蛋白质。
这一过程是细胞基因表达和功能发挥的关键环节,也是细胞转染最终实现外源基因表达的重要步骤。
总的来说,细胞转染是一种通过改变细胞膜通透性,促进外源物质进入细胞内,然后通过内吞作用和内源转录等过程,实现外源基因表达和功能研究的技术。
掌握细胞转染的原理,对于开展基因转染、蛋白质表达、细胞治疗等研究具有重要意义,也有助于更好地理解细胞生物学和分子生物学的基本原理。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解细胞转染的原理和应用。
细胞转染技术的不断发展,为科研工作者提供了更多的可能性,也推动了生命科学领域的进步。
相信随着对细胞转染原理的深入研究和技术的不断完善,细胞转染技术将在基础研究和临床应用中发挥更加重要的作用。
细胞转染实验
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细胞转染实验简介细胞转染是一种将外源基因或荧光探针引入细胞的技术,用于研究基因功能、蛋白质表达以及信号通路等。
本文将为您介绍细胞转染实验的基本原理、实验步骤以及常见注意事项。
基本原理细胞转染是一种通过改变细胞外液环境,使细胞吸收外源基因或荧光探针的技术。
转染可采用多种方式实现,包括化学转染、电转染、病毒转染等。
不同的转染方法适用于不同类型的细胞和研究目的。
在化学转染中,常用的转染试剂有脂质体和阳离子聚合物。
脂质体是由磷脂和胆固醇组成的小囊泡,可以包裹外源基因形成脂质体-基因复合物。
阳离子聚合物是带正电荷的聚合物,可以和DNA形成复合体进入细胞。
电转染是利用高压脉冲将DNA导入细胞。
通常使用电穿孔仪产生的短暂高压电场,使细胞膜通透性增加,从而使DNA进入细胞。
病毒转染是将外源基因植入病毒载体中,通过感染细胞,使外源基因整合到细胞染色体中。
实验步骤1. 准备细胞选择合适的细胞系进行转染实验。
不同细胞系对转染方法和试剂的适应性有所差异。
常见细胞系如293T、HeLa、CHO 等。
2. 培养细胞将选定的细胞系按照相应的培养条件在细胞培养皿中培养至达到合适的密度,一般为70-90%的密度。
细胞应确保处于快速生长期,以提高转染效率。
3. 转染试剂的选择根据实验的需要选择合适的转染试剂。
常见的转染试剂有脂质体试剂(如Lipofectamine™)和阳离子聚合物试剂(如PolyJet™)。
4. 转染实验操作将所需的转染试剂加入适量的培养基中,并充分混合。
注意避免产生气泡,以免影响转染效率。
将转染试剂溶液缓慢滴加到含有细胞的培养皿中。
5. 恢复培养条件将含有转染试剂的培养皿置于恢复培养条件下,通常为37℃、5% CO2的培养箱中。
细胞需要一定时间来恢复并表达外源基因。
6. 分析转染效率通过荧光显微镜观察细胞是否发出荧光信号。
如果转染的是荧光探针,则直接观察细胞是否发出特定颜色的荧光。
如果转染的是外源基因,则需要进一步通过PCR或Western blot 等技术来验证外源基因是否成功表达。
细胞转染 Protocol
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细胞转染是一种常用的生物技术,用于将外源基因或药物引入细胞中。
下面是细胞转染的实验原理、所需试剂和耗材、实验仪器、准备工作、实验方法、注意事项、常见问题及解决方法。
一、实验原理细胞转染是利用细胞膜的通透性,将带有特定基因或药物的载体分子导入细胞内。
常用的载体分子包括病毒载体和非病毒载体。
病毒载体如腺病毒、逆转录病毒等,能将外源基因高效地导入细胞中,但可能对细胞产生一定毒性。
非病毒载体如脂质体、阳离子聚合物等,相对安全,但导入效率较低。
通过细胞转染,可以实现对基因的表达调控,探索基因功能和药物筛选等研究。
二、所需试剂和耗材1.试剂:o培养基:如DMEM、F12等,用于细胞培养。
o血清:如胎牛血清,提供细胞生长所需的营养物质。
o抗生素:如青霉素、链霉素等,用于防止细胞污染。
o转染试剂:如Lipofectamine、Effectene等,用于细胞转染。
o DNA或RNA:携带目的基因的质粒或寡核苷酸。
2.耗材:o细胞培养瓶、板:用于细胞培养。
o离心管:用于细胞转染后洗涤和离心。
o移液器及枪头:用于精确加样。
o过滤器:用于过滤溶液中的杂质。
o无菌水:用于稀释和配制溶液。
三、实验仪器1.实验室搅拌器:用于混合溶液。
2.高速冷冻离心机:用于离心和分离细胞。
3.水浴锅:用于加热溶液。
4.无菌工作台或超净工作台:用于进行无菌操作。
5.分光光度计:用于测量细胞生长状况和转染效率。
6.荧光显微镜:用于观察细胞转染后荧光蛋白的表达情况。
7.CO2培养箱:提供细胞培养所需的气体环境。
四、准备工作1.仔细阅读实验步骤和注意事项,了解所需的试剂和耗材及其使用方法。
2.准备好所需的试剂和耗材,并确保它们处于保质期内。
3.检查实验室内是否具备上述实验仪器,并确保其正常运行。
4.用70%乙醇擦拭实验台面,以确保无菌环境。
5.用高压蒸汽灭菌法灭菌所有的实验器具,包括离心管、移液器等,需在适当的压力和温度下进行灭菌处理,以消除所有潜在的污染源。
细胞转染原理
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细胞转染原理细胞转染是指将外源DNA或RNA导入到细胞内的过程,以实现对细胞进行基因表达或功能调控的研究。
在细胞转染中,常用的方法包括转染剂介导转染、电穿孔转染和病毒载体介导转染等。
转染剂介导转染是最常用的细胞转染方法之一。
转染剂可以与外源DNA或RNA形成复合物,通过与细胞膜结合,将外源DNA或RNA送入细胞内。
转染剂通常为阳离子型表面活性剂,例如聚乳酸-聚赖氨酸共聚物(PLL-PLA)、聚乳酸-聚乙二醇共聚物(PLL-PEG)等。
这些阳离子型表面活性剂可以与带负电的DNA或RNA结合,形成带正电的复合物,利用细胞膜上负电荷的磷脂头基与阳离子复合物结合,实现DNA或RNA 的转染。
电穿孔转染是通过短暂应用高压电脉冲来创建细胞膜上的微小孔道,以便外源DNA或RNA能够进入细胞内。
这种方法利用电场脉冲造成细胞膜的破裂和微小孔道的形成,称为电穿孔。
电穿孔方法可以有效地将外源DNA或RNA导入细胞质,但由于电穿孔对细胞的生存性有一定的损伤,因此应注意控制电场强度和脉冲长度,以及适当的电穿孔时间。
病毒载体介导转染是一种专门利用改造后的病毒作为载体将外源DNA或RNA导入细胞内的方法。
常用的病毒载体包括腺病毒(Adenovirus)、衣藻病毒(Chlorella virus)和慢病毒(Lentivirus)等。
这些病毒载体经过改造可以将外源DNA或RNA插入其基因组中,并通过感染细胞实现外源基因的表达。
病毒载体介导转染的优点是高效、特异性强,但也存在着生物安全性和病毒免疫应答的问题。
除了上述方法外,还存在其他一些基于特殊原理的转染方法,如快速制备亲和复合物介导转染、脂质体介导转染、基因枪介导转染等。
这些方法在特定的实验条件下使用,并根据不同的研究需要选择适合的转染方法。
细胞转染技术的发展为基因治疗、基因表达研究和细胞功能研究等领域提供了重要的实验手段。
不同的转染方法适用于不同类型的细胞和外源DNA或RNA的特性,研究人员可以根据实际需求选择适合的细胞转染方法,以实现理想的转染效果。
细胞转染原理
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细胞转染原理细胞转染是一种常用的实验技术,用于将外源DNA、RNA或蛋白质等分子引入细胞内,以实现基因敲除、过表达、信号转导研究等目的。
细胞转染技术的原理是利用化学、物理或生物学方法,使外源分子穿过细胞膜,进入细胞内部。
本文将介绍细胞转染的原理及常用的转染方法。
细胞转染的原理主要包括细胞膜渗透性增加、内吞作用和融合作用。
首先,细胞膜渗透性增加是指通过物理或化学手段使细胞膜通透性增加,使外源分子能够穿过细胞膜进入细胞内。
其次,内吞作用是指细胞通过吞噬囊泡将外源分子包裹起来,形成内吞泡,然后将其输送到细胞内部。
最后,融合作用是指外源分子与细胞膜融合,直接进入细胞内。
常用的细胞转染方法包括化学转染、电穿孔法、基因枪法和病毒载体法。
化学转染是利用化学试剂(如聚乙烯亚胺、脂质体等)破坏细胞膜,使外源分子进入细胞内。
电穿孔法是利用电场作用使细胞膜通透性增加,使外源分子进入细胞内。
基因枪法是将外源分子包裹在微粒上,通过高速射击使其穿过细胞膜进入细胞内。
病毒载体法是利用病毒载体将外源分子转染入细胞内。
细胞转染技术在基因工程、细胞治疗、药物筛选等领域具有广泛的应用。
通过转染技术,可以实现基因敲除、外源基因表达、蛋白质功能研究等多种实验目的。
在细胞治疗领域,细胞转染技术可以用于将修饰后的细胞注入患者体内,治疗一些遗传性疾病或癌症。
在药物筛选领域,细胞转染技术可以用于快速筛选药物的活性和毒性,加快新药研发的速度。
总之,细胞转染技术是一种重要的实验手段,可以帮助科研人员进行基因功能研究、新药筛选和细胞治疗等工作。
通过深入了解细胞转染的原理和常用方法,可以更好地应用这一技术,推动科学研究和医学进步。
细胞转染技术
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细胞转染细胞转染转染,是将外源性基因导入细胞内的一种专门技术。
随着基因与蛋白功能研究的深入,转染目前已成为实验室工作中经常涉及的基本方法。
转染大致可分为物理介导、化学介导和生物介导三类途径。
电穿孔法、显微注射和基因枪属于通过物理方法将基因导入细胞的范例;化学介导方法很多,如经典的磷酸钙共沉淀法、脂质体转染方法、和多种阳离子物质介导的技术;生物介导方法,有较为原始的原生质体转染,和现在比较多见的各种病毒介导的转染技术。
理想的细胞转染方法,应该具有转染效率高、细胞毒性小等优点。
病毒介导的转染技术,是目前转染效率最高的方法,同时具有细胞毒性很低的优势。
但是,病毒转染方法的准备程序复杂,常常对细胞类型有很强的选择性,在一般实验室中很难普及。
其它物理和化学介导的转染方法,则各有其特点。
需要指出的一点是,无论采用哪种转染技术,要获得最优的转染结果,可能都需要对转染条件进行优化。
影响转染效率的因素很多,从细胞类型、细胞培养条件和细胞生长状态,到转染方法的操作细节,都需要考虑。
常用转染方法一、脂质体转染法阳离子脂质体表面带正电荷,能与核酸的磷酸根通过静电作用,将DNA分子包裹入内,形成DNA-脂质体复合物,也能被表面带负电的细胞膜吸附,再通过融合或细胞内吞进入细胞。
脂质体转染适用于把DNA转染入悬浮或贴壁培养细胞中,是目前实验室最方便的转染方法之一,其转染率较高,优于磷酸钙法。
由于脂质体对细胞有一定的毒性,所以转染时间一般不超过24小时。
二、电穿孔转染法电流能够可逆地击穿细胞膜形成瞬时的水通路或膜上小孔促使DNA分子进入胞内,这种方法就是电穿孔转染法。
当遇到某些脂质体转染效率很低或儿乎无法转入时建议使用电穿孔法转染。
一般情况下,高电场强度会杀死50%-70% 的细胞。
现在针对电穿孔转染会引起大量细胞死亡而开发出了一种电转保护剂,可以大大的降低细胞的死亡率,同时提高电穿孔转染效率。
三、病毒感染对于脂质体转染与电穿孔转染都无法成功转染的细胞系建议用病毒感染,此法可以快速100%感染,检测成功率高。
细胞转染的方法和基本原理
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细胞转染的方法和基本原理细胞转染是生物学研究中常用的实验技术,用于将外源DNA、RNA或蛋白质引入到靶细胞中。
本文将介绍细胞转染的方法和基本原理。
一、细胞转染的方法1. 化学法转染:化学法转染是最常用的细胞转染方法之一。
通过利用化学物质如聚乙烯亚胺(PEI)或脂质体等,将外源DNA或RNA 包裹成复合物,与细胞膜结合后进入细胞。
这种方法操作简单、成本低廉,适用于多种细胞类型。
但转染效率较低,对细胞有一定毒性。
2. 病毒载体转染:病毒载体转染是一种高效的细胞转染方法。
病毒载体可以将外源基因嵌入病毒基因组中,然后通过感染细胞的方式将基因导入细胞内。
常用的病毒载体有腺病毒、逆转录病毒等。
这种方法转染效率高,适用于多种细胞类型,但需要特殊设备和技术,同时也有一定的生物安全风险。
3. 电穿孔法转染:电穿孔法利用高压脉冲作用于细胞膜,破坏细胞膜结构,从而使外源DNA或RNA进入细胞。
这种方法操作简单,转染效率较高,但对细胞有一定的毒性,并且只适用于某些特定的细胞类型。
4. 基因枪法转染:基因枪法是一种生理穿孔法,通过利用高压气体或火药驱动基因枪,将外源DNA或RNA以微粒形式直接射入细胞。
这种方法适用于多种细胞类型,转染效率较高,但需要特殊设备和技术,并且对细胞有一定的毒性。
二、细胞转染的基本原理细胞转染的基本原理是通过一定的方法将外源DNA、RNA或蛋白质引入靶细胞,使其在细胞内表达或功能发挥。
转染后的细胞可以用于研究基因功能、蛋白质表达及相互作用等。
细胞转染的基本原理可以分为三个步骤:吸附、内化和表达。
1. 吸附:在化学法转染中,外源DNA或RNA会与载体相结合形成复合物,通过静电作用与细胞膜结合。
在病毒载体转染中,病毒载体会与细胞膜表面的受体结合。
吸附是转染的第一步,直接影响转染效率。
2. 内化:吸附后,外源DNA、RNA或蛋白质需要进入细胞内部。
在化学法转染中,复合物通过细胞膜的内吞作用或直接渗透进入细胞质。
转染荧光细胞流式-概述说明以及解释
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转染荧光细胞流式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述转染荧光细胞流式是一种重要的实验技术,它结合了转染技术、荧光探针和流式细胞术的优势,能够实时监测和定量分析目标细胞内特定蛋白或基因的表达水平。
该技术在生物医学、生命科学和临床研究中具有广泛的应用价值。
通过转染,即将外源DNA或RNA引入目标细胞,可以使目标细胞表达特定的荧光蛋白。
这些荧光蛋白具有特定的光谱特性,可以发出明亮的荧光信号。
在流式细胞术中,荧光信号可以被敏感的流式细胞仪所检测和分析,实现单个细胞的高通量检测。
转染荧光细胞流式的应用范围非常广泛。
首先,它可以用于细胞信号转导通路的研究。
通过将特定的信号通路相关蛋白转染至细胞中,并标记荧光,可以实时观察这些蛋白的定位、相互作用以及调控等信息,揭示细胞内信号传递的机制。
其次,转染荧光细胞流式在基因表达调控研究中也起到重要作用。
通过转染载有特定基因或RNA的载体,可以实现该基因或RNA的高效表达。
结合荧光标记,可以定量分析该基因或RNA的表达情况,探究其在细胞内的功能和调控网络。
此外,转染荧光细胞流式还在肿瘤学、免疫学和神经科学等领域发挥着重要的作用。
通过转染荧光标记的抗体或靶向探针,可以定量分析肿瘤细胞的表面标志物、免疫细胞的表型和功能以及神经细胞的发育与变化等重要信息。
然而,转染荧光细胞流式也存在一些局限性。
例如,转染效率不高、特定蛋白的荧光标记可能造成其结构和功能的改变等。
此外,对于某些细胞类型,由于其鲜明的荧光背景或细胞增殖的影响,可能会干扰荧光信号的准确检测。
综上所述,转染荧光细胞流式技术具有广泛的应用前景和重要的研究意义。
未来的发展方向包括改进转染方法,提高转染效率和特异性;开发更多种类和用途的荧光探针;完善流式细胞仪的检测和分析能力;结合转染荧光细胞流式技术与其他高通量技术的综合应用,共同推动细胞生物学和医学研究的发展。
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细胞转染技术原理及应用常规转染技术可分为两大类,一类是瞬时转染,一类是稳定转染(永久转染)。
前者外源DNA/RNA不整合到宿主染色体中,因此一个宿主细胞中可存在多个拷贝数,产生高水平的表达,但通常只持续几天,多用于启动子和其它调控元件的分析。
一般来说,超螺旋质粒DNA转染效率较高,在转染后24-72小时内(依赖于各种不同的构建)分析结果,常常用到一些报告系统如荧光蛋白,β半乳糖苷酶等来帮助检测。
后者也称稳定转染,外源DNA 既可以整合到宿主染色体中,也可能作为一种游离体(episome)存在。
尽管线性DNA比超螺旋DNA转入量低但整合率高。
外源DNA整合到染色体中概率很小,大约1/104转染细胞能整合,通常需要通过一些选择性标记,如来氨丙基转移酶(APH;新霉素抗性基因),潮霉素B磷酸转移酶(HPH),胸苷激酶(TK)等反复筛选,得到稳定转染的同源细胞系。
转染技术的选择对转染结果影响也很大,许多转染方法需要优化DNA与转染试剂比例,细胞数量,培养及检测时间等。
一些传统的转染技术,如DEAE右旋糖苷法,磷酸钙法,电穿孔法,脂质体法各有利弊近年来国际上推出了一些阳离子聚合物基因转染技术,以其适用宿主范围广,操作简便,对细胞毒性小,转染效率高受到研究者们的青睐。
其中树枝状聚合物(Dendrimers)和聚乙烯亚胺(Polyethylenimine,PEI)的转染性能最佳,但树枝状聚合物的结构不易于进一步改性,且其合成工艺复杂。
聚乙烯亚胺是一种具有较高的阳离子电荷密度的有机大分子,每相隔二个碳个原子,即每“第三个原子都是质子化的氨基氮原子,使得聚合物网络在任何pH 下都能充当有效的“质子海绵”(proton sponge)体。
这种聚阳离子能将各种报告基因转入各种种属细胞,其效果好于脂质聚酰胺,经进一步的改性后,其转染性能好于树枝状聚合物,而且它的细胞毒性低。
大量实验证明,PEI是非常有希望的基因治疗载体。
目前在设计更复杂的基因载体时,PEI经常做为核心组成成分。
线型PEI(Line PEI,LPEI)与其衍生物用作基因转染载体的研究比分枝状PEI(Branched PEI,BPEI)要早一些,过去的研究认为在不考虑具体条件,LPEI/DNA转染复合物的细胞毒性较低,有利于细胞定位,因此与BPEI相比应该转染效率高一些。
但最近研究表明BPEI 的分枝度高有利于形成小的转染复合物,从而提高转染效率,但同时细胞毒性也增大。
超高分枝的、较柔性的PEI衍生物含有额外的仲胺基和叔胺基,在染实验中发现这种PEI的毒性低,但转染效率却较高。
GenEscort是采用各种分枝状和超高分枝状的小分子PEI与各种含有生理条件下可降解键的交联剂交联,合成出的一系列高分枝的可降解的PEI衍生物。
聚合物的分枝结构使得其具有较高的正电性,因此易于高效地包裹各种DNA、RNA分子及质粒形成小的纳米颗粒,从而提高转染效率,当所形成复合物进入细胞以后,其中所含的生理条件下可降解的化学键在细胞内水解,使交联聚合物分解为无细胞毒性的小分子PEI,这样结构的转染试剂在体外应用可以获得高的转染效率和低的细胞毒性,其可降解性对体内应用也具有重要的意义。
影响转染实验的因素转染技术是指将外源分子如DNA,RNA等导入真核细胞的技术。
随着分子生物学和细胞生物学研究的不断发展,转染已经成为研究和控制真核细胞基因功能的常规工具。
在研究基因功能、调控基因表达、突变分析和蛋白质生产等生物学试验中,其应用越来越广泛。
影响转染效率的因素有很多,细胞株本身的特性和活性,细胞培养条件,转染的DNA或RNA的质量,转染方法,转染试剂的选择等。
常规转染技术可分为两大类,一类是瞬时转染,一类是稳定转染(永久转染)。
前者外源DNA/RNA不整合到宿主染色体中,因此一个宿主细胞中可存在多个拷贝数,产生高水平的表达,但通常只持续几天,多用于启动子和其它调控元件的分析。
一般来说,超螺旋质粒DNA转染效率较高,在转染后24-72小时内(依赖于各种不同的构建)分析结果,常常用到一些报告系统如荧光蛋白,β - 半乳糖苷酶等来帮助检测。
后者也称稳定转染,外源DNA 既可以整合到宿主染色体中,也可能作为一种游离体(episome)存在。
尽管线性DNA比超螺旋DNA转入量低但整合率高。
外源DNA整合到染色体中概率很小,大约1/104转染细胞能整合,通常需要通过一些选择性标记,如来氨丙基转移酶(APH;新霉素抗性基因),潮霉素B磷酸转移酶(HPH),胸苷激酶(TK)等反复筛选,得到稳定转染的同源细胞系。
转染效率受多种因素影响,主要因素有下面几个:1.转染试剂不同细胞系转染效率通常不同,但细胞系的选择通常是根据实验的需要,因此在转染实验前应根据实验要求和细胞特性选择适合的转染试剂。
每种转染试剂都会提供一些已经成功转染的细胞株列表和文献,通过这些资料可选择最适合实验设计的转染试剂。
当然,最适合的是高效、低毒、方便、廉价的转染试剂。
2.细胞状态一般低的细胞代数(<50)能确保基因型不变。
最适合转染的细胞是经过几次传代后达到指数生长期的细胞,细胞生长旺盛,最容易转染。
细胞培养在实验室中保存数月和数年后会经历突变,总染色体重组或基因调控变化等而演化。
这会导致和转染相关的细胞行为的变化。
也就是说同一种系的细胞株,在各实验室不同培养条件下,其生物学性状发生不同程度的改变,导致其转染特性也发生变化。
因此,如果发现转染效率降低,可以试着转染新鲜培养的细胞以恢复最佳结果。
3.转染方法不同转染试剂有不同的转染方法,但大多大同小异。
转染时应跟据具体转染试剂推荐的方法,但也要注意,因不同实验室培养的细胞性质不同,质粒定量差异,操作手法上的差异等,其转染效果可能不同,应根据实验室的具体条件来确定最佳转染条件。
(1)细胞培养物健康的细胞培养物是成功转染的基础。
不同细胞有不同的培养基,血清和添加物。
高的转染效率需要一定的细胞密度,一般的转染试剂都会有专门的说明。
推荐在转染前24小时分细胞,这将提供正常细胞代谢,增加对外源DNA摄入的可能。
一定要避免细菌,支原体或真菌的污染。
(2)细胞密度细胞密度对转染效率有一定的影响。
不同的转染试剂,要求转染时的最适细胞密度各不相同,即使同一种试剂,也会因不同的细胞类型或应用而异。
转染时过高或者过低的细胞密度会导致转染效率降低,乃至表达水平偏低。
因此如果选用新的细胞系或者新的转染试剂,最好能够进行优化实验并为以后的实验建立一个稳定方法,包括适当的接种量和培养时间等等。
阳离子脂质体具有微量的细胞毒性而往往需要更高的铺板密度或者更多的悬浮细胞数,有的要求细胞90%汇片;而有些多胺或者非脂质体的配方则要求在40%-80%之间,总之是尽量在细胞最适的生理状态下转染,以求最佳的转染效果。
不同的实验目的也会影响转染时的铺板密度,比如研究细胞周期相关基因等表达周期长的基因,就需要较低的铺板密度,所以需要选择能够在较低铺板密度下进行转染的试剂。
一般转染时贴壁细胞密度为50%-90%,但这个需要参考所选转染试剂的说明书。
(3)血清血清一度曾被认为会降低转染效率,老一代的转染方法往往要求转染前后洗细胞或者在无血清培养基条件下转染,但有些对此敏感的细胞如原代细胞会受到损伤,甚至死亡导致转染效率极低。
不过转染产品配方几经革新后的今天,对于主流的转染试剂来说,血清的存在已经不会影响转染效率,甚至还有助于提高转染效率,如阳离子聚合物等,血清的存在会影响DNA—转染复合物的形成,但只要在DNA-转染复合物形成时用无血清培养基或PBS来稀释DNA和转染试剂就可以了,在转染过程中是可以使用血清的。
不过要特别注意:对于RNA 转染,如何消除血清中潜在的RNase污染是值得关注的。
胎牛血清(FCS)经常用到,便宜一点的有马或牛血清。
通常的,血清是一种包含生长因子及其它辅助因子的不确切成分的添加物,对不同细胞的生长作用有很大的差别。
血清质量的变化直接影响细胞生长,因此也会影响转染效率。
新加培养基的预热对细胞转染很有帮助。
(4)抗生素细胞培养过程中往往会添加抗生素来防止污染,但是这些添加剂可能对转染造成麻烦。
比如青霉素和链霉素,就是影响转染的培养基添加物。
这些抗生素一般对于真核细胞无毒,但有些转染试剂增加了细胞的通透性,使抗生素可以进入细胞。
这可能间接导致细胞死亡,造成转染效率低。
目前转染试剂因为全程都可以用有血清和抗生素等添加剂的完全培养基来操作,非常方便,省去了污染等麻烦。
(5)氮磷(N/P)比N/P比是转染效率的关键(为了换算方便,一般以DNA/转染试剂质量比表示),在一定比例范围内转染效率随N/P比成比例增高,之后达到平值,但毒性也随之而增加,因此在实验之前应根据推荐比例,确定本实验的最佳转染比例。
(6)DNA质量DNA质量对转染效率影响非常大。
一般的转染技术(如脂质体等)基于电荷吸引原理,如果DNA不纯,如带少量的盐离子,蛋白,代谢物污染都会显著影响转染复合物的有效形成及转染的进行,但对GenEscort系列转染试剂影响不大。
核酸纯化世界第一品牌德国QIAGEN 公司提供的超纯质粒抽提试剂盒,能达到两倍2×CsCl梯度离心以上的纯度效果,使您不必为DNA质量操心。
此外,对一些内毒素敏感的细胞(如原代细胞,悬浮细胞和造血细胞),QIAGEN还提供可去除内毒素污染的质粒抽提试剂盒,在质粒抽提过程中有效去除脂多糖分子,保证理想的转染效果。
但如果使用GenEscort转染试剂,一般不需要这么高的DNA质量要求。
当使用GenEscort转染试剂时,即使采用传统的酚-氯仿沉淀方法纯化质粒,仍然可达到非常好的转染效果,但所用的质粒量比试剂盒纯化方法的DNA用量大一些。
4.载体构建转染载体的构建(病毒载体,质粒DNA,RNA,PCR产物,寡核苷酸等)也影响转染结果。
病毒载体对特定宿主细胞感染效率较高,但不同病毒载体有其特定的宿主,有的还要求特定的细胞周期,如逆转录病毒需侵染分裂期的宿主细胞,此外还需考虑一些安全问题(如基因污染)。
除载体构建外,载体的形态及大小对转染效率也有不同的影响,如前面提到的超螺旋及线性DNA对瞬时和稳定转染的影响。
如果基因产物对细胞有毒性作用,转染也很难进行,因此选择组成或可调控,强度合适的启动子也很重要,同时做空载体及其它基因的相同载体构建的转染正对照可排除毒性影响的干扰。
转染技术的要点及转染试剂正确选择转染技术是指将外源分子如DNA,RNA等导入真核细胞的技术,它是研究基因表达调控,突变分析等的常规工具。
随着功能研究的兴起,其应用越来越广泛。
以下就向大家介绍一些转染的技术要点及市面上主要的转染试剂类型的选择。
常规转染技术可分为两大类,一类是瞬时转染,一类是稳定转染(永久转染)。