RNA和信使RNA與DNA轉(zhuǎn)染類似,RNA可以通過基于RNA的病毒或非病毒載體導(dǎo)入真核細胞。與涉及DNA的轉(zhuǎn)染相比,RNA轉(zhuǎn)染可能產(chǎn)生更高的轉(zhuǎn)染效率,因為后者不需要穿越核膜。在不需要基因組整合、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后處理的情況下,RNA轉(zhuǎn)染也可能加速所需蛋白質(zhì)的產(chǎn)生。使用基于信使RNA(mRNA)的載體也可以防止因整合到宿主基因組而引起的并發(fā)癥,從而允許表達特定的,所需的蛋白質(zhì)。然而,RNA轉(zhuǎn)染后,蛋白質(zhì)表達是短暫的,與DNA相比,RNA的穩(wěn)定性相對較差,因此在細胞內(nèi)運輸時更容易降解。小RNA是長度為18-200個堿基對(bp)的RNA分子,具有調(diào)控轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控和RNA修飾的能力。小RNA包括microRNAs(miRNAs)、小干擾RNA(siRNA)、短發(fā)夾RNA(shRNA)等。microRNAs和piRNAs都是內(nèi)源性單鏈小RNA。miRNAs(18-25bp)通過抑制目標mRNA或干擾其翻譯起始,參與下游mRNA的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。與miRNAs和piRNAs類似,siRNA也在調(diào)控轉(zhuǎn)錄后基因表達中發(fā)揮作用。siRNA的長度通常為20-24bp,可表達為內(nèi)源性或外源性雙鏈小RNA。shRNA是一種具有發(fā)夾環(huán)的內(nèi)源性雙鏈小RNA。shRNA可以結(jié)合mRNA上的互補序列來降解它。但似乎找到一種既能改善基因表達又不影響細胞、不對細胞造成損害的技術(shù)也至關(guān)重要。四川轉(zhuǎn)染試劑脂質(zhì)體
化學(xué)轉(zhuǎn)染的效率在很大程度上取決于幾個因素,如使用的試劑類型、靶細胞的來源和性質(zhì),以及選擇的比較好DNA與試劑比例。慢病毒等病毒載體能夠攜帶大尺寸的核酸,并將其靶標傳遞給非分裂細胞和分裂細胞,因此在基因***中非常有用。有幾個因素已被證明可能影響病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)的效率,如靶細胞類型、使用的啟動子類型、載體濃度和使用的轉(zhuǎn)導(dǎo)介質(zhì)條件。在一項評估使用人類免疫缺陷病毒(HIV)和馬傳染性貧血病毒(EIAV)進行基因轉(zhuǎn)導(dǎo)的體外研究中,觀察到這兩種病毒在來自人類、倉鼠、貓、狗、馬和豬的不同細胞系上的不同程度的效率。在大多數(shù)細胞類型上,使用HIV的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率普遍優(yōu)于EIAV,而這兩種病毒對嚙齒動物細胞的***性較弱。在同一項研究中,啟動子的類型也被認為是可能影響轉(zhuǎn)導(dǎo)效率的一個因素,因此含有替代CMV啟動子的內(nèi)部啟動子EF-1a的HIV在小鼠和大鼠細胞上表現(xiàn)出更高的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率。PEI 轉(zhuǎn)染試劑幫轉(zhuǎn)染基因是陽離子聚合物作為轉(zhuǎn)染劑的主要應(yīng)用。
PEI的分子量對細胞毒性和基因轉(zhuǎn)移活性有影響。由于PEI在細胞內(nèi)不可降解,所以分子量越高,細胞毒性越強。此外,具有較高分子量的PEI形成更穩(wěn)定的聚合物,使其更容易轉(zhuǎn)染,但更難在細胞內(nèi)釋放核酸。另一方面,PEI產(chǎn)生的復(fù)合物分子量降低,更難以轉(zhuǎn)染;但它更容易釋放核酸。因此,確定哪種分子量的PEI更有利是不能隨意實現(xiàn)的。然而,一些改進使PEI在應(yīng)用中更加先進。低分子量(LMW) PEI與可生物降解的骨架(如聚谷氨酸衍生物(PEG-b-PBLG))偶聯(lián),可***降低細胞毒性并保持較高的轉(zhuǎn)染效率。通過用丙烯酸乙酯修飾胺,伯胺的乙酰化,或在聚合物結(jié)構(gòu)中引入帶負電荷的丙酸或琥珀酸基團,可以制備出各種無毒的分支PEI衍生物。由此產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)在利用siRNA敲低靶基因方面非常成功。
為了在體外和體內(nèi)可重復(fù)地傳遞基因和siRNA,含有核酸的脂質(zhì)體、脂叢和多叢的配方需要精確組成轉(zhuǎn)染試劑。雖然有幾項研究已經(jīng)調(diào)查了血液成分如何使脂質(zhì)和聚合物納米顆粒不穩(wěn)定,對于介導(dǎo)細胞中基因傳遞或沉默的傳遞系統(tǒng)的**終組成知之甚少。多叢和脂叢的組成在系統(tǒng)給藥進入血液后會發(fā)生不斷的變化。過多的聚合物鏈或脂質(zhì)體成分不強烈附著于復(fù)合物將從顆粒中脫落,而新的成分,如脂蛋白,可以粘附在復(fù)合物的表面。這不僅會導(dǎo)致顆粒的不穩(wěn)定,還會改變生物分布或促進體內(nèi)***。了解在體內(nèi)遞送的每個階段(在給藥部位,在血液循環(huán)過程中,在***和組織的細胞外基質(zhì)中,以及**終進入靶細胞時),多聚物和脂聚物的組成如何變化,可能有助于設(shè)計具有更高穩(wěn)定性的合成載體系統(tǒng)。肌內(nèi)注射脂質(zhì)體不能引起強烈的毒性反應(yīng),這與肺內(nèi)或靜脈注射途徑的情況不同。
轉(zhuǎn)染時通常推薦使用血清減少或無血清培養(yǎng)基,包括陽離子轉(zhuǎn)染試劑,如Lipofectamine、HiperFect 和EndofectinMax。這種轉(zhuǎn)染活動需要形成陽離子脂質(zhì)體-DNA復(fù)合物,這需要帶正電的脂質(zhì)體分子和帶負電的核酸之間的相互作用。因此,血清中負電荷分子的存在可能會影響這種復(fù)雜的相互作用,從而影響轉(zhuǎn)染效率。然而,發(fā)現(xiàn)10%血清的存在導(dǎo)致FuGENE HD、jetPEI、Lipofectamine 2000和Arrest-In轉(zhuǎn)染MCF-7、HeLa、C2C12和MC3T3的轉(zhuǎn)染效率更高。研究表明,轉(zhuǎn)染中少量的血清可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)染復(fù)合物的zeta電位來改善轉(zhuǎn)染復(fù)合物與其宿主細胞表面之間的表面相互作用。小RNA和質(zhì)粒DNA的共轉(zhuǎn)染可用于評估轉(zhuǎn)染效率。寧夏轉(zhuǎn)染試劑現(xiàn)貨
陽離子聚合物是一種非病毒載體。四川轉(zhuǎn)染試劑脂質(zhì)體
陽離子聚合物是一種非病毒載體,其結(jié)構(gòu)的一個共同特征是分子中存在許多帶正電的基團,這些基團被質(zhì)子化成帶正電的聚合物。陽離子聚合物可以通過靜電相互作用結(jié)合核酸,并將其凝聚成小的納米顆粒。正電荷改善了與帶負電荷的細胞膜的相互作用,并幫助多聚體在溶酶體降解發(fā)生之前逃離核內(nèi)體。隨后,多聚體通過陽離子聚合物上帶正電基團介導(dǎo)的質(zhì)子海綿效應(yīng)從核內(nèi)體中逸出。此外,核酸必須與陽離子聚合物分離,才能**終發(fā)揮其功能。成功的核酸轉(zhuǎn)染需要轉(zhuǎn)染效率高、細胞毒性低。在確定陽離子聚合物是否是合適的核酸轉(zhuǎn)染試劑時,必須考慮這兩個特點。一般認為,陽離子聚合物的分子量越高,其包封核酸和被細胞攝取的能力越強,細胞活力和核酸釋放越差。另一方面,分子量越低的聚合物,其濃縮核酸和被細胞攝取的能力就越低,但在細胞毒性和核酸釋放方面則表現(xiàn)得更好。因此,轉(zhuǎn)染時應(yīng)慎重考慮陽離子聚合物的分子量。一些化學(xué)修飾,如聚乙二醇化和膽固醇修飾,可以***改善聚合物的性能。此外,可生物降解材料是降低細胞毒性的有效手段。四川轉(zhuǎn)染試劑脂質(zhì)體