轉(zhuǎn)染是細(xì)胞實(shí)驗(yàn)最常見(jiàn)的基因?qū)爰夹g(shù)，是將外源核酸分子（DNA或RNA等）導(dǎo)入到哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的技術(shù)。隨著分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)研究的不斷發(fā)展，轉(zhuǎn)染已經(jīng)成為研究和控制真核細(xì)胞基因功能的常規(guī)工具。在研究基因功能、調(diào)控基因表達(dá)、突變分析和蛋白質(zhì)生產(chǎn)等生物學(xué)試驗(yàn)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。常見(jiàn)的將外源核酸導(dǎo)入到細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)染方法有：化學(xué)轉(zhuǎn)染法（脂質(zhì)體/非脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染/PEI轉(zhuǎn)染），電轉(zhuǎn)染（物理轉(zhuǎn)染法）和病毒轉(zhuǎn)染法（逆轉(zhuǎn)錄病毒和腺病毒介導(dǎo)）。下面就這幾類(lèi)方法中比較常見(jiàn)的進(jìn)行一下介紹。

這類(lèi)方法一般是以化學(xué)材料包裹核酸分子，并將其轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞內(nèi)的過(guò)程。以常見(jiàn)的脂質(zhì)體\非脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法為例，其原理主要在于材料表面帶有正電荷，能與DNA的磷酸根通過(guò)靜電作用將DNA分子包裹入內(nèi)，形成DNA－脂質(zhì)復(fù)合物，這個(gè)復(fù)合物同時(shí)也能被表面帶負(fù)電荷的細(xì)胞膜所吸附，再通過(guò)細(xì)胞的內(nèi)吞作用將外源的DNA分子傳遞進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，形成包涵體或進(jìn)入溶酶體。進(jìn)入溶酶體的DNA分子，會(huì)被溶酶體降解掉，從而失去其作用；另一部分DNA分子能從包涵體內(nèi)釋放，并進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，經(jīng)過(guò)一系列的傳遞過(guò)程，再進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和表達(dá)。非脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法原理與脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法基本一致，但非脂質(zhì)體主要為一些陽(yáng)離子聚合物，其分子相對(duì)更小，對(duì)于細(xì)胞的毒性作用也更小，更容易被細(xì)胞所吸收。全式金公司的TransIntro^TM EL Transfection Reagent （ FT201 ），就是這樣一款非脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑。適用于將DNA、RNA轉(zhuǎn)入真核細(xì)胞；該轉(zhuǎn)染試劑轉(zhuǎn)染效率高，對(duì)原代細(xì)胞和難轉(zhuǎn)細(xì)胞也能得到較好效果，細(xì)胞毒性極低，轉(zhuǎn)染時(shí)可以有血清和抗生素的存在；對(duì)貼壁細(xì)胞和懸浮細(xì)胞均可轉(zhuǎn)染。

這類(lèi)方法的優(yōu)點(diǎn)主要在于操作簡(jiǎn)單，對(duì)于技術(shù)操作要求不高，且對(duì)于很多永生化的細(xì)胞系的轉(zhuǎn)染效率可以符合實(shí)驗(yàn)者的需求。其缺點(diǎn)主要在于有些類(lèi)型的脂質(zhì)體對(duì)于一些細(xì)胞毒性較大，轉(zhuǎn)染后死亡較多；且對(duì)于很多終末分化的細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率不是很理想。

這類(lèi)方法主要以電轉(zhuǎn)染法為主，原理是通過(guò)瞬時(shí)高脈沖電壓作用于細(xì)胞幾微秒到幾毫秒之后，破壞細(xì)胞膜的電位，在細(xì)胞膜上暫時(shí)形成小孔或開(kāi)口，把大分子如DNA等導(dǎo)入細(xì)胞并最終進(jìn)入細(xì)胞核的技術(shù)。電擊所產(chǎn)生的小孔是可以自發(fā)恢復(fù)的，但前提是電擊所使用的脈沖電壓和這個(gè)過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量是細(xì)胞所能承受的。電轉(zhuǎn)染法對(duì)于轉(zhuǎn)染條件要求較高，很多條件，如：電轉(zhuǎn)的電壓、持續(xù)時(shí)間、細(xì)胞類(lèi)型、質(zhì)粒的構(gòu)象、溫度等均會(huì)對(duì)電轉(zhuǎn)效率產(chǎn)生影響。電轉(zhuǎn)條件不合適，容易造成轉(zhuǎn)染效率降低甚至細(xì)胞大量死亡。由于是物理打孔的方法效率相對(duì)較高，所以這種方法對(duì)于一些比較難轉(zhuǎn)染的原代細(xì)胞應(yīng)用較多。目前市面上已有商品化的電轉(zhuǎn)染儀，對(duì)于常見(jiàn)的細(xì)胞，有些廠(chǎng)家也給出了推薦的轉(zhuǎn)染條件。

這類(lèi)方法的優(yōu)點(diǎn)主要在于能將外源核酸分子導(dǎo)入大量的細(xì)胞中，如果長(zhǎng)期大量做同一種細(xì)胞，且條件摸索成熟后，成本較低，操作速度也較快；可用于轉(zhuǎn)染的細(xì)胞種類(lèi)也較多。電轉(zhuǎn)染法的缺點(diǎn)也比較明顯：不同的細(xì)胞可能需要不同的轉(zhuǎn)染條件，摸索條件所需要的時(shí)間和工作量較大；細(xì)胞電擊的過(guò)程中有可能造成細(xì)胞的大量死亡；電擊轉(zhuǎn)染法需要的細(xì)胞量相對(duì)較多。

病毒轉(zhuǎn)染法是一種通過(guò)病毒將目的基因?qū)氲郊?xì)胞的方法，侵染細(xì)胞所使用的病毒為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)組裝，其組裝元件分布于不同的病毒包裝載體上。由于包裝病毒的載體中設(shè)計(jì)有實(shí)驗(yàn)所需要的目的基因，故在包裝完成的病毒中會(huì)含有這些基因。然后將包裝完成的病毒去侵染靶細(xì)胞，從而達(dá)到將基因?qū)氲郊?xì)胞內(nèi)的目的。由于病毒對(duì)于靶細(xì)胞的侵染效率較高，故對(duì)于一些較難轉(zhuǎn)染的細(xì)胞，如原代細(xì)胞、干細(xì)胞、不分化的細(xì)胞等，能大大提高目的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)效率。由于病毒的繁殖和變異能力都較強(qiáng)，并且有些病毒（如HIV）對(duì)于人有感染性，故實(shí)驗(yàn)中所使用的包裝病毒的載體組裝的病毒均為復(fù)制缺陷型，理論上不具有二次侵染能力。用于基因?qū)雽?shí)驗(yàn)的病毒種類(lèi)較多，其中有一類(lèi)為逆轉(zhuǎn)錄病毒，其侵染靶細(xì)胞后，目的基因整合到宿主細(xì)胞基因組的幾率大大增加，這就為RNA干擾，蛋白功能解析以及報(bào)告基因的研究提供了一個(gè)有利的途徑。同時(shí)由于逆轉(zhuǎn)錄病毒的整合性，在進(jìn)行穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞株的篩選方面，會(huì)比普通的轉(zhuǎn)染篩選效率要高很多；同時(shí)也可以為活體動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)提供高質(zhì)量的包含目的基因的病毒液，方便制備轉(zhuǎn)基因模型動(dòng)物。

下表總結(jié)了常用三種病毒轉(zhuǎn)染的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，供大家參考。

這是本期有關(guān)于基因?qū)氲囊恍┬≈R(shí)，希望對(duì)大家的科研有一定的幫助，我們下期再會(huì)！

全式金技術(shù)部  張宏曉  ▏文案

市場(chǎng)部 劉婷婷  ▏編輯