细胞瞬时转染原理

合集下载

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。

瞬时转染和稳定转染是什么?

瞬时转染和稳定转染是什么?

瞬时转染和稳定转染是什么?
瞬时转染:外源⽚段的表达时间短暂。

这主要是因为外源导⼊的裸露的载体整合⼊基因组的⼏率⾮常低,所以以染⾊体外(episomal)形式存在,不能随细胞分裂⽽⼀同复制导致最后拷贝数被稀释导致的。

⽽且考虑到细胞分裂会稀释质粒的量,所以起初转染的质粒拷贝数极⾼。

这就导致瞬时转染呈现⼀个⾼拷贝到低拷贝迅速降低的过程,且⽆法在这个系统上实现可诱导表达。

稳定转染:是相对瞬时转染⽽⾔,进⼊细胞的质粒整合⼊细胞基因组中,并能随细胞分裂稳定传递下去。

在这个系统中,质粒表达稳定,拷贝数低,且能实现诱导表达。

稳定转染并不是⼀种与瞬时转染不同的⽅法,只是对瞬时转染的细胞进⾏筛选,得到稳定整合的细胞株。

稳定整合的⼏率因基因传递的⽅法⽽异,跨度可以从10-8到10-1。

因此,对于有的转染⽅法,⽐如化学试剂介导的转染,其整合⼏乎可以忽略不计。

质粒载体整合的位点并不是完全随机分布,依据不同的基因传递⽅法,呈现不同的靶向倾向性,所以是⼀种半随机整合。

转染的原理和应用

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。

细胞转染技术原理及应用(瞬时转染和稳定转染)

细胞转染技术原理及应用(瞬时转染和稳定转染)

细胞转染技术原理及应用(瞬时转染和稳定转染)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:(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。

hek293瞬时转染表达原理

hek293瞬时转染表达原理

hek293瞬时转染表达原理
HEK293瞬时转染表达的原理主要涉及质粒的导入和基因的表达。

首先,构建好的质粒通过某种方式导入到哺乳动物细胞内,主要是HEK293细胞。

导入的方式通常使用阳离子聚合物,这种聚合物能够和带负电的质粒形成复合物。

复合物随后穿膜(或是膜融合或是内吞)被细胞“吃掉”,从而将目的质粒带入细胞内。

其次,导入的质粒上的外源基因并不会整合到细胞自身的基因组上,而是暂时存在于细胞内。

随着细胞的生长分裂,外源基因会逐渐丢失。

质粒在细胞内能够存在3-4天,在此期间,质粒上的外源基因在细胞内发生转录和翻译,得到极为少量的蛋白。

这就是瞬时转染表达的过程。

在转染完成后的48小时内,可以对细胞的转染效率和蛋白表达进行检测。

转染效率的计算公式是:检测阳性细胞数/检测时总细胞数*100%。

通常使用流式细胞术进行检测。

以上原理仅供参考,建议查阅专业文献或书籍获取更准确的信息。

稳定转染VS瞬时转染

稳定转染VS瞬时转染

稳定转染VS瞬时转染展开全文生物通报道:转染是将外源遗传物质导入真核细胞的过程,是细胞和分子生物学研究的重要工具,可用于研究基因表达对细胞生理水平的影响。

不论是质粒、DNA还是各种RNA(mRNA、siRNA或microRNA),要将这些外源核酸转入细胞并不容易,它们必须穿过细胞膜这层屏障才能进入细胞质。

转染方法可分为物理转染和化学转染,物理转染方法包括电穿孔、显微注射和基因枪等,化学转染可使用磷酸钙共沉淀、DEAE-Dx或基于阳离子脂质的转染试剂。

上述方法都可以解决转染面临的主要挑战,即让带负电荷的核酸分子穿过带负电的细胞膜。

物理转染方法一般是在细胞膜上打洞来克服静电排斥,使核酸插入。

而化学转染中,一般是利用带正电的转染试剂将带负电的核酸包裹起来。

这些方法都可以实现转染,可谓条条大路通罗马,那么究竟是选瞬时转染好还是选稳定转染好呢?瞬时转染的细胞中,外源基因得以表达但它们并不会整合到细胞的基因组中,也就不会被复制。

细胞中瞬时转染的外源基因表达时间有限,通常仅持续几天,直到外源基因在细胞分裂过程中因各种因素丢失为止我们如何区分细胞是否转染成功了呢?在转染质粒中往往都含有一个报告基因,来指示细胞中目标基因是否存在,这样的报告基因一般可以在转染后一两天内检测到。

稳定转染可以在瞬时转染的基础上建立,只不过需要一个重要的偶发过程:在少数转染细胞中,外源基因能够整合到细胞的基因组中。

外源基因成为细胞基因组的一部分从而得以复制,这就是稳定转染细胞的标志。

稳定转染细胞的子代细胞也同样表达外源基因,由此形成稳定转染的细胞系。

在建立上述稳定转染细胞系时,我们需要使用选择性标记来区分瞬时转染与稳定转染。

将这些选择性标记与基因共表达,我们就可以筛选出外源基因已成功整合到基因组的细胞,同时剔除瞬时转染的细胞。

将外源基因与抗生素抗性基因共转染(如新霉素抗性基因neo)是一种常用方法,随后可用相应抗生素(如geneticin或G418)对转染后的细胞进行筛选。

细胞转染实验原理

细胞转染实验原理

细胞转染实验原理你有没有想过,如果我们想给细胞送个“小包裹”,里面装着对细胞有用的东西,像新的基因或者一些特殊的药物分子,该怎么送进去呢?这就需要用到细胞转染实验啦。

那细胞转染到底是怎么一回事呢?简单来说,就是把一些外来的物质,比如DNA或者RNA,送到细胞里面去的过程。

这就好比我们要把一封信送进一个封闭的小房子(细胞)里。

细胞外面有一层细胞膜,它就像一道围墙,把细胞里面的东西保护起来,同时也把外面的东西挡在外面。

那怎么突破这道“围墙”呢?科学家们想了很多办法。

一种常见的方法是物理方法。

就像用武力强行打开一个小口子一样。

比如说电穿孔法,给细胞施加一个短暂的高电压脉冲。

这就像给细胞膜来了一下“电击”,让它短暂地出现一些小孔,这样外来的物质就可以趁机从这些小孔钻进去了。

举个例子,就好像在一堵墙上用电钻打了几个洞,然后把东西塞进去。

不过这种方法有点粗暴,可能会对细胞造成一定的伤害。

还有化学方法。

这就像是用一把“钥匙”打开细胞膜这扇“门”。

一些化学试剂可以和细胞膜相互作用,让细胞膜变得更容易让外来物质通过。

例如脂质体转染试剂,它就像一个小包裹,把要转染的物质包裹在里面。

这个小包裹可以和细胞膜融合,然后把里面的东西释放到细胞里面。

这就好比我们把信放在一个盒子里,这个盒子能和房子的门融合,然后信就顺利进入房子了。

生物方法也很有趣。

有些病毒天生就有把自己的基因注入细胞的能力。

科学家们就利用这一点,把要转染的物质装在改造过的病毒里面。

病毒就像一个快递员,它会把包裹准确地送到细胞里面。

不过这种方法也有风险,因为病毒毕竟是有一定危险性的东西,需要小心控制。

细胞转染实验在很多方面都非常有用。

比如说在基因治疗中,如果有人的基因出了问题,就可以通过细胞转染把正常的基因送到细胞里去,希望能修复这个问题。

在生物研究中,科学家们想研究某个基因的功能,也可以通过细胞转染把这个基因导入细胞,然后观察细胞会发生什么变化。

所以啊,就像我们一开始好奇怎么给细胞送“小包裹”一样,细胞转染实验原理就是通过各种方法突破细胞膜这道“屏障”,把外来物质送到细胞里面去的过程。

细胞瞬时转染 稳定转染

细胞瞬时转染 稳定转染

细胞转染摘要:真核蛋白表达细胞转染方式有两种:瞬时转染和稳定转染,本文的主要介绍了两者的定义和适用性及细胞转染一般步骤,影响转染效率的因素,帮助我们提高实验的成功率。

在哺乳动物细胞蛋白表达实验,根据不同的实验目的,将质粒导入细胞有两种方法:瞬时转染和稳定转染。

细胞转染是将外源基因导入真核细胞的过程。

质粒、DNA、RNA将这些外源基因导入到真核细胞内并不容易,要跨越细胞膜的屏障进入细胞质。

瞬时转染瞬时转染是指外源基因导入到细胞后得以表达,但是基因不整合到细胞的基因组上,因此不会随着细胞的生长复制。

因此,瞬时转染的时间有限,通常只持续几天,直到外源基因在细胞生长分裂过程中因各种因素消失为止。

判断细胞是否转染成功,在构建质粒上含有报告基团,以指示目标基因是否存在,一般在转染两天后即能被检测到。

稳定转染稳定转染是在瞬时转染的基础上,瞬时转染时有一小部分的基因会整合到细胞基因组上,并随着细胞的生长分裂,质粒会随机分配到子细胞中从而稀释直至最终丢失,所以稳定转染要进行稳定细胞系的筛选,经过筛选出来的细胞株,此时的质粒已经完全整合到细胞基因组中,随着细胞的生长复制并稳定的遗传给后代。

瞬转稳转适用性瞬时转染表达和稳定转染表达最显著的区别就是在时间上。

瞬时转染在转染后四天即能收获细胞,瞬时转染一般用于基因产物的短期表达、基因敲除、蛋白质的小规模合成。

相对于瞬时转染,稳定转染表达适用于长期的药理学研究遗传调控机制研究及大规模的蛋白质合成,需要大量的周期,因此更费力成本投入高。

目前,在进行哺乳动物细胞蛋白表达蛋白时,因为细胞培养技术的进步和人们对瞬时转染的不断探索,人们已经可以对一些常用细胞进行悬浮培养,实现了瞬时转染对重组蛋白的大规模合成,节省了时间和成本。

细胞转染一般步骤以24孔板进行细胞瞬时转染表达为例,全程操作均为无菌状态,以免造成细胞污染转染前准备,细胞株或者直接培养后的细胞用胰蛋白酶消化后计数,铺板,培养基为含有1ml血清,不含抗性的正常培养基。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

细胞瞬时转染原理
细胞瞬时转染是指将外源DNA转入细胞内,并在短时间内获
得目标基因的表达。

细胞瞬时转染原理主要有两种:
1. 物理方法:包括电穿孔、微注射和基因枪。

其中,电穿孔是最常用的方法。

通过施加电场,使细胞膜通透性增加,使外源DNA能够进入细胞内。

微注射是直接利用微注射针将外源
DNA注入到细胞内。

基因枪则是利用高压气体将外源DNA射入细胞。

2. 化学方法:包括钙磷共沉淀、脂质体介导转染和聚合物转染。

钙磷共沉淀是利用DNA与钙离子和磷酸盐共同形成沉淀,通
过该沉淀进入细胞内。

脂质体介导转染则是利用脂质体与
DNA结合形成复合物,通过与细胞膜融合进入细胞。

聚合物
转染利用带正电荷的聚合物与DNA结合形成复合物,通过静
电相互作用进入细胞。

总的来说,细胞瞬时转染方法通过物理或化学手段使外源
DNA能够进入细胞内,并被细胞内的转录和翻译机器所利用,从而实现目标基因的表达。

相关文档
最新文档