转染和基因编辑
转染是将核酸导入真核细胞的过程。细胞既可通过稳定转染将DNA整合到其基因组中，也可通过瞬时转染以进行蛋白的暂时表达。细胞转染结合化学、物理和生物学三种方法来研究细胞环境中的基因功能和表达。其应用包括基因治疗、诱导多能干细胞（iPSC）的产生、基于RNA干扰（RNAi）的基因沉默以及治疗性抗体和蛋白质的生产。
相关技术文章
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相关实验方案
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常用转染方法
- 脂质和脂质体：阳离子脂质可形成包含DNA或RNA的脂质体以进行传递。这些脂质体可与细胞膜发生融合并将核酸释放进细胞中。
- 磷酸钙：磷酸钙可促进DNA与细胞表面的结合，使遗传物质通过内吞作用进入细胞。
- 阳离子聚合物：在基于聚合物的转染中，外源DNA可与阳离子聚合物，如聚乙烯亚胺（PEI）形成复合物，并通过内吞作用进入宿主细胞。
- 慢病毒转导：细胞会感染被修饰的慢病毒载体，而慢病毒载体会将其病毒RNA转化为双链DNA，进而整合到宿主基因组中进行传递。
- 微注射：首先把目标细胞置于显微镜下，然后使用细玻璃毛细管针将核酸直接注入细胞质或细胞核中。
- 电穿孔转染：细胞在高强度电流中使细胞膜不稳定，此时基因传递的通透性更强。
转染通常用于基因编辑和基因沉默技术，有助于人们对复杂生物过程的理解，进而利用基因疗法来治疗疾病。
- CRISPR-Cas系统基于细菌的防御机制，利用遗传CRISPR（聚簇有规律间隔的短回文重复序列）结合Cas（CRISPR相关）核酸内切酶在靶标位置切割基因组DNA并在体内去除或替换基因。
- 工程化的锌指核酸酶（ZFN）由DNA结合域和核酸内切酶构成，可在靶标位点切割DNA以进行基因编辑。
- 短发夹RNA（shRNA）和小干扰RNA（siRNA）等RNAi试剂通过抑制转录或激活序列特异性RNA降解过程来限制基因的转录水平以实现基因沉默。