转染技术原理及应用优选稿
细胞转染的原理操作步骤以及小技巧

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。
转染的原理(一)

转染的原理(一)转染:从表面了解到深入探究转染是一种常见的细胞实验技术,用于将外源基因(如DNA、RNA)引入到目标细胞中。
这种技术在生物医学研究中扮演着重要的角色,为我们了解基因功能、疾病机制和药物研发提供了有力的工具。
本文将从浅入深,逐步解释转染的原理和相关技术。
1. 什么是转染转染是指通过特定的操作将外源基因导入目标细胞内的过程。
这些外源基因可以是质粒DNA、RNA、病毒等,用于引入特定的基因组、表达序列或功能性分子到目标细胞中。
转染技术通常用于研究基因功能及其调控、蛋白质表达、疾病模型的构建等方面。
2. 转染的方法分类转染方法可以分为两大类:非病毒转染和病毒转染。
非病毒转染非病毒转染是指利用非病毒载体将外源基因导入目标细胞内的方法。
常见的非病毒转染方法有以下几种:•Calcium Phosphate Coprecipitation(磷酸钙共沉淀法):通过混合磷酸钙和DNA溶液,形成肥大的复合物,在细胞培养基中直接与细胞接触,使DNA转染入细胞。
•Liposome-mediated Transfection(脂质体介导转染):利用合成的脂质体,包裹外源DNA,形成脂质体-质粒DNA复合物。
此复合物在细胞表面被摄取,使DNA进入细胞质。
•Electroporation(电穿孔法):通过使用电脉冲,暂时增加细胞膜的通透性,使DNA能够直接进入细胞质。
病毒转染病毒转染是指利用病毒作为载体将外源基因导入目标细胞内的方法。
病毒能够侵入细胞并将其基因组整合到宿主细胞中,从而实现基因转移。
常用的病毒转染方法包括:•腺病毒(Adenovirus)转染:通过改变腺病毒的基因组,将目标基因插入其中,然后将重组病毒加入到细胞培养中,使之感染目标细胞。
•慢病毒(Retrovirus)转染:将目标基因组插入慢病毒的基因组中,经过转染后,被转染细胞会在其DNA中稳定整合慢病毒的遗传物质。
•腺相关病毒(Adeno-associated virus)转染:此病毒结构相对简单,对宿主的感染能力低,并且不会整合到宿主细胞DNA中,因此安全性较高。
转染的原理和应用

转染的原理和应用什么是转染?转染是将外源DNA、RNA或蛋白质等分子导入到细胞内的过程。
转染技术是现代生物学研究和应用中的重要工具,可以用于基因表达、细胞功能研究、药物筛选等领域。
转染的原理转染过程涉及将外源分子有效地导入到细胞内。
常用的转染方法包括物理法、化学法和生物法。
物理法物理法主要包括电穿孔、微射流、压力驱动、激光穿孔等。
这些方法通过破坏细胞膜的完整性,使外源分子能够进入细胞。
化学法化学法利用高分子化合物或化学试剂,如聚乙烯亚胺(PEI)、脂质体、钙磷共沉淀物等,在细胞膜上形成复合物来实现转染。
这些复合物能够与外源分子结合,并通过细胞膜的翻转、溶酶体逃逸等机制将其导入细胞。
生物法生物法主要通过利用病毒载体将外源分子导入细胞。
常用的病毒载体有腺病毒、腺相关病毒、逆转录病毒等。
病毒载体能够在细胞内复制和表达外源基因,并将其传递给后代细胞。
转染的应用转染技术在生物学研究和生物医学应用领域具有广泛的应用。
基因表达转染技术可以用于基因表达研究。
通过导入外源基因到细胞内,可以实现特定蛋白质的高水平表达。
这对研究特定基因的功能、调控机制以及疾病的发生机制具有重要意义。
细胞功能研究转染技术可以用于研究细胞的功能和调控机制。
通过转染特定基因,可以操纵细胞内蛋白质的表达水平,进而研究其对细胞功能的影响。
药物筛选转染技术可以用于药物筛选。
通过转染细胞系,可以高效地筛选和评估候选药物对特定靶点的活性和选择性。
基因治疗转染技术可以用于基因治疗。
通过导入正确的基因到患者体内,可以纠正某些基因缺陷导致的疾病。
转基因生物制造转染技术可以用于转基因生物的制造。
通过将外源基因导入植物、动物等生物体内,可以使其表达特定的蛋白质或产生特定的物质,用于工业生产或研发新药。
结论转染技术在生物学研究和应用中起着重要的作用。
以物理法、化学法和生物法为基础,转染技术提供了一种有效地将外源分子导入细胞的方法。
在基因表达、细胞功能研究、药物筛选、基因治疗和转基因生物制造等领域,转染技术都具有广泛的应用前景。
化学转染方法的原理和应用

化学转染方法的原理和应用1. 原理化学转染方法是一种常用的基因转染技术,通过化学物质将目标基因导入到靶细胞中。
它的原理主要涉及化学试剂与细胞膜之间的相互作用,以及试剂与DNA 的结合和内吞作用。
化学转染方法的原理包括以下几个主要步骤:1.1 细胞膜破坏化学转染方法使用的试剂通常能够破坏细胞膜的完整性,使其对外界物质更加敏感。
这种破坏可以通过改变细胞膜的物理性质或扰乱其结构实现。
常见的细胞膜破坏试剂包括阳离子聚合物(如聚乙烯亚胺和聚赖氨酸)以及阴离子表面活性剂(如Lipofectamine)等。
1.2 DNA结合在破坏了细胞膜的完整性后,化学试剂可以与目标DNA发生作用并形成复合物。
这通常是通过静电相互作用、疏水相互作用或氢键相互作用等方式实现的。
这种DNA与试剂的结合可以保护DNA免受细胞中的核酸酶降解。
1.3 细胞内摄取经过细胞膜破坏和DNA结合后,化学试剂将DNA复合物导入细胞内。
这通常是通过试剂与细胞膜之间的相互作用促进的,例如破坏细胞膜上的胆固醇酯连接等方式。
这一过程有助于DNA的内吞和细胞内输送。
2. 应用化学转染方法在生物学研究和生物医学领域有广泛的应用。
它可以用于基因功能研究、蛋白质表达调控以及药物筛选等领域。
以下是化学转染方法的一些主要应用:2.1 基因功能研究化学转染方法可以用于研究基因的功能和调控机制。
通过将目标基因导入到特定细胞中,研究人员可以观察基因在细胞生物学过程中的作用和效应。
这对于理解基因在发育、分化和疾病中的功能具有重要意义。
2.2 蛋白质表达调控化学转染方法也可以用于调控蛋白质的表达。
通过导入特定的基因表达载体,研究人员可以实现蛋白质的高效表达或抑制。
这有助于研究特定蛋白质在细胞信号传导、代谢调控和疾病发展中的作用。
2.3 药物筛选化学转染方法还可以用于药物筛选,寻找具有治疗潜力的化合物。
研究人员可以将候选药物导入细胞中,观察其对细胞生长、增殖和凋亡等生理过程的影响。
什么是转染实验的原理

什么是转染实验的原理
转染实验是指将外源性的基因导入到受试细胞内,使其获得新的生物学功能的一种重要的分子生物学实验方法。
其基本原理是:1. 选取一个适当的载体载体是携带外源基因进入受试细胞的载体。
常用的有质粒、病毒载体等。
载体需要具备携带基因的能力,同时对细胞也要有一定的亲和力。
2. 构建重组载体将需转入细胞内的目的基因连接到载体上,构建成重组载体。
这需要运用一些基因工程手段,如restriction酶切割、连接酶连接等。
3. 转染载体入细胞有多种方法可以将重组载体送入受试细胞,如阳离子脂质体法、电穿孔法、病毒感染法等。
转染后,细胞会吸收载体。
4. 载体在细胞内表达载体进入细胞后,需要在细胞内正确表达,产生目的蛋白质。
需要载体具有组成可自主复制或整合入细胞基因组的能力。
5. 筛选成功的重组细胞不是所有细胞都会转染成功。
需要设计筛选标记,比如赋予细胞抗生素耐药性,然后用含抗生素的培养基进行筛选。
6. 鉴定转染结果需要用一些手段鉴定转染细胞是否获得了新功能,如PCR、Western blotting等检测新基因或蛋白的表达。
7. 分析转染的生物学效果观察转染基因对细胞生长、形态、功能等产生的影响,分析基因的生物学效应,这是转染实验的最终目的。
转染实验可以改变细胞的遗传特性,是揭示基因功能、发展基因治疗等的重要手段。
但每种细胞和基因都有特异性,需要设计针对性的转染方案,并严格验证转染效果。
转染的原理

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。
转染实验报告原理

一、引言转染实验是分子生物学和细胞生物学领域常用的技术之一,主要用于将外源DNA或RNA分子导入细胞内,使其在细胞内表达,从而研究基因功能、基因调控等生物学问题。
本文将详细阐述转染实验的原理,并探讨其在生物学研究中的应用。
二、转染实验原理1. 转染过程转染过程主要包括以下几个步骤:(1)外源DNA或RNA分子的制备:通过PCR、化学合成或克隆等方法获得目的基因,并将其克隆到表达载体或报告基因载体上。
(2)转染试剂的选择:根据细胞类型和实验需求,选择合适的转染试剂,如脂质体、聚合物、电穿孔等。
(3)转染操作:将外源DNA或RNA分子与转染试剂混合,加入细胞培养液中,在一定条件下使转染试剂与细胞膜接触,使外源DNA或RNA分子进入细胞内。
(4)基因表达:外源DNA或RNA分子进入细胞后,通过转录和翻译过程,使目的基因在细胞内表达。
2. 转染原理转染实验的原理主要包括以下几种:(1)脂质体介导的转染:脂质体是一种由磷脂分子组成的微小囊泡,具有生物相容性和靶向性。
将外源DNA或RNA分子与脂质体混合,通过脂质体与细胞膜的相互作用,使外源DNA或RNA分子进入细胞内。
(2)聚合物介导的转染:聚合物介导的转染是通过聚合物与细胞膜相互作用,使外源DNA或RNA分子进入细胞内。
常用的聚合物有聚乙二醇(PEG)、聚赖氨酸等。
(3)电穿孔转染:电穿孔转染是通过高电压脉冲使细胞膜产生短暂孔洞,使外源DNA或RNA分子进入细胞内。
三、转染实验应用1. 基因功能研究转染实验可用于研究基因功能,如:(1)基因敲除:通过转染短发夹RNA(shRNA)或siRNA,使目的基因表达沉默,研究基因在细胞功能中的作用。
(2)基因过表达:通过转染表达载体,使目的基因在细胞内过表达,研究基因在细胞功能中的作用。
2. 基因调控研究转染实验可用于研究基因调控,如:(1)启动子分析:通过转染报告基因载体,检测启动子活性,研究基因调控元件。
(2)转录因子功能研究:通过转染转录因子表达载体,研究转录因子对基因表达的影响。
细胞转染技术的使用教程

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。
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转染技术原理及应用文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]常规转染技术分为两大类,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稳定转染瞬时性转适用性广,转染效率高,重复性好,但转染时需除血清。
转形成复合物被细胞内吞染所有细胞染效果随细胞类型变化大Biolistic颗粒传递法将DNA用显微重金属颗粒沉淀,再将包被好的颗粒用弹道装置投射入细胞,DNA在胞内逐步释放,表达瞬时性转染可用于:人的表皮细胞,纤维原细胞,淋巴细胞系以及原代细胞显微注射法用显微操作将DNA直接注入靶细胞核稳定转染瞬时性转染转染细胞数有限,多用于工程改造或转基因动物的胚胎细胞(各种转染方法的比较)除上述传统方法外,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,代谢物污染都会显着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。