本节将探讨细胞转染的概述及其在生物医学领域的应用。细胞转染是将外源基因(如DNA、RNA等)通过多种化学、生物学或物理方法导入真核细胞的技术。这一技术在生物医学研究中扮演着重要角色,应用涵盖了以下几个方面:
1. 基因功能研究
通过转染特定的目的基因,使其在细胞中高水平表达,从而研究这些基因在细胞功能中的影响;或使用siRNA或shRNA降低目的基因的表达,探讨基因缺失对细胞功能的影响。
2. 蛋白质表达与生产
转染编码所需蛋白的基因,实现蛋白质的表达和纯化。此外,通过融合荧光蛋白,研究目的蛋白在细胞内的分布和定位。
3. 细胞工程
通过转染和筛选,获得能够稳定表达外源基因的细胞系,构建稳转细胞株。
4. 药物筛选与毒性测试
转染特定基因,以验证药物靶点的有效性,并通过高通量筛选找到潜在药物。
5. 基因治疗
导入或修复基因以治疗某些遗传病,也可转染编码抗原的基因,促进疫苗研发。
细胞转染的分类
细胞转染可以根据外源核酸在宿主细胞内的存在时间长短分为瞬转与稳转:
按方法分类
细胞转染方法主要分为物理介导法、化学介导法和生物介导法:
- 物理介导法:通过电穿孔法或显微注射法等方法,将外源核酸直接导入细胞内,效率较高,但对细胞的损伤较大,存活率低。
- 化学介导法:使用PEI、脂质体等化学物质改变细胞膜的性质,实现基因转移。这种方法操作简单,但往往不能实现长期稳定表达。
- 生物介导法:主要通过病毒载体(如慢病毒、腺病毒等)将外源基因导入细胞,实现长期稳定表达。这种方法操作较繁琐,但在体内外实验中具有高效性。
可以看出,细胞转染的方法多样,选择何种方法取决于实验需要及细胞类型等因素。目前,许多实验室主要使用的转染方法包括化学介导的脂质体转染和生物介导的慢病毒转染法。脂质体转染操作简单,但某些细胞系的转染效率较低,而病毒转染则具有更好的稳定表达能力、广泛的宿主范围及高效的转染率,适用于各种生物医学实验,包括体内活体实验。
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- RFP稳转:3-4周获得稳定表达的RFP细胞。
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