RNA和信使RNA与DNA转染类似,RNA可以通过基于RNA的病毒或非病毒载体导入真核细胞。与涉及DNA的转染相比,RNA转染可能产生更高的转染效率,因为后者不需要穿越核膜。在不需要基因组整合、转录和转录后处理的情况下,RNA转染也可能加速所需蛋白质的产生。使用基于信使RNA(mRNA)的载体也可以防止因整合到宿主基因组而引起的并发症,从而允许表达特定的,所需的蛋白质。然而,RNA转染后,蛋白质表达是短暂的,与DNA相比,RNA的稳定性相对较差,因此在细胞内运输时更容易降解。小RNA是长度为18-200个碱基对(bp)的RNA分子,具有调控转录后基因调控和RNA修饰的能力。小RNA包括microRNAs(miRNAs)、小干扰RNA(siRNA)、短发夹RNA(shRNA)等。microRNAs和piRNAs都是内源性单链小RNA。miRNAs(18-25bp)通过抑制目标mRNA或干扰其翻译起始,参与下游mRNA的转录后调控。与miRNAs和piRNAs类似,siRNA也在调控转录后基因表达中发挥作用。siRNA的长度通常为20-24bp,可表达为内源性或外源性双链小RNA。shRNA是一种具有发夹环的内源性双链小RNA。shRNA可以结合mRNA上的互补序列来降解它。转染试剂的冻融被认为是另一个可能影响转染效率的潜在因素。mRNA转染试剂定制
基因***是阳离子聚合物作为转染剂的主要应用。通过携带质粒DNA、mRNA和siRNA,阳离子聚合物实现了与***相关的功能,如基因增强、基因抑制和基因组编辑。基因*****直接、或许也是**简单的策略是添加新的蛋白质编码基因。在当前**背景下,mRNA疫苗的大规模使用点燃了人们对核酸药物的浓厚兴趣。理论上,mRNA能够表达任何一种蛋白质;因此,除了作为疫苗预防传染病外,它还可以用于***其他疾病。目前的mRNA传递技术是基于脂质纳米颗粒平台,该技术的**掌握在少数几家公司手中。此外,由脂质纳米颗粒组成的mRNA疫苗应在**温下储存和运输,这严重限制了疫苗在高温或条件有限的地区的使用。因此,阳离子聚合物特别适合作为脂质体纳米颗粒的替代品。上海转染试剂公司南京星叶生物正是利用将核酸封装在纳米级脂质体囊泡中的技术,开发出了Gemate系列转染试剂。
脂质复合物又称阳离子脂质-核酸复合物(CLNACs),是由非离子核酸与阳离子脂质体(CLs)表面结合,**终形成多层脂质-核酸复合物而形成的。带负电荷的核酸被吸引到带正电荷的囊泡表面,**初与停靠在阳离子囊泡表面的核酸分子形成复合物,然后发展到核酸分子持续粘在脂质分子上的阶段,脂质双分子层围绕紧实的核脂质颗粒。复合物形态的这种异质性可能归因于囊泡的脂质组成、复合物形成的方式、脂质:核酸比例、核酸结构的大小、试剂的批次差异以及用于处理和可视化这些复合物的技术。除了静电吸引外,疏水相互作用被认为有助于脂质和核酸之间的复合物形成。因此,根据正电荷(阳离子脂质)与负电荷(核酸上的磷酸基)的电荷比,脂质体可能通过与细胞表面的蛋白聚糖基团等带电残基的静电相互作用,或通过与质膜疏水区域的疏水相互作用进入细胞。
不同种类的纳米颗粒转染细胞系后,产生不同的效率、毒性和组织特异性。这些大量的测试表明,纳米颗粒作为载体的效率与普通的非病毒转染方法相当。Tabatt等人所做的研究比较了使用脂质体、阳离子固体li-pid纳米颗粒和两种商用转染剂对COS-1细胞系(非洲绿猴肾成纤维细胞样细胞)使用四种不同的转染介质所取得的转染效果。固体脂质na-noparticles转染组和溶酶体(均由DOTAP -N -(1-(2,3-二聚乙氧基)丙基)-N,N,N-三甲基硫酸铵)转染组的荧光素酶基因表达效率没有统计学上的***差异,在每种转染介质中保持相同水平。然而,获得的转染效率低于使用商业转染剂EscortTM 的效率,该转染剂由DOPE(1,2-二-(顺式-9-十八烷基)- n-甘油-3-磷酸乙醇胺)组成。研究人员通过在HepG2细胞(人肝细胞肝*细胞系)上使用固体脂质纳米颗粒,实现了与市买的lipo-fectamine相同的绿色荧光蛋白和荧光素酶蛋白表达水平。纳米颗粒,由于其在DNA转运到细胞中的保护能力,在不久的将来可以用作转基因的非病毒载体。
PLL(聚L -赖氨酸)是生理条件下带正电的多氨基酸,当链长超过20个残基时,它可以与质粒DNA结合并凝聚成致密颗粒。研究人员发现,配体在PLL上的共价附着可通过受体介导的途径***增强内吞作用。例如,涎腺样体(ASOR)是涎腺糖蛋白受体的配体,在肝细胞上表达。当ASOR共价附着在PLL上时,受体介导的内吞作用和质粒的细胞摄取***增加。此外,与叶酸或转铁蛋白相关的PLL已被开发出来,并在将pDNAs转染到*细胞中取得了实质性进展。另一种重要的聚氨基酸是PLO(聚L-鸟氨酸)。PLO具有PLL的特性,但转染效率比PLL提高了10倍。Ramsay和Gumbleton证明,与PLL相比,PLO以更低的电荷(+/−)比率凝聚pDNA,并且在相同的多阳离子/pDNA质量比下,PLO/pDNA复合物比PLL/pDNA复合物更耐破坏。然而,由于其介导内体逃逸的能力较差,带正电的多氨基酸的转染效率仍然很低。化学转染的效率可能取决于几个因素,如使用的试剂类型、靶细胞的来源和性质,以及选择的DNA与试剂比例。湖南高分子转染试剂
评估转染效率至关重要,特别是在需要高转染效率以保证特定下游靶标转录后调控的功能研究中。mRNA转染试剂定制
基于非病毒的转染方法可以进一步分为物理/机械方法和化学方法。常用的物理/机械转染方法包括电穿孔、声孔、磁***、基因显微注射和激光照射。电穿孔是一种常用的物理转染方法,利用电压瞬间增加细胞膜通透性,允许外来核酸进入。这种方法通常用于转染原代细胞、干细胞和B细胞系等难以转染的细胞。然而,使用高压可能导致细胞坏死、凋亡和长久性细胞损伤。超声辅助转染或超声穿孔涉及使用微泡技术在细胞膜上制造孔,以减轻遗传物质的转移,而激光照射辅助转染使用激光束在质膜上制造小孔,允许外来遗传物质进入。与电穿孔一样,超声穿孔和激光辅助转染也有破坏细胞膜和不可逆细胞死亡的风险。相比之下,磁辅助转染,或使用磁力来帮助转移外来遗传物质的磁转染,似乎对生物的破坏性较尽管效率较低,但对宿主细胞的破坏较小。另一方面,基因显微注射涉及使用特定的针刺穿细胞,将所需的核酸注射到宿主细胞的细胞核中。然而,这项技术需要经过专门训练的人员或机器人系统,他们可以高精度地执行程序,以防止细胞损伤,因此在基因***等临床应用中具有重要价值。与物理或机械转染方法相比,化学转染涉及使用专门设计的化学品或化合物来帮助将外源核酸转移到宿主细胞中。mRNA转染试剂定制