基因转染(磷酸钙-DNA共沉淀法)
原理核酸以磷酸钙-DNA 共沉淀物的形式出现时,可使DNA 附在细胞表面,利于细胞吞入摄取,或通过细胞膜脂相收缩时裂开的空隙进入细胞内,进入细胞的DNA 仅有1
原理
核酸以磷酸钙-DNA 共沉淀物的形式出现时,可使DNA 附在细胞表面,利于细胞吞入摄取,或通过细胞膜脂相收缩时裂开的空隙进入细胞内,进入细胞的DNA 仅有1%~5%可以进入细胞核中,其中仅有不到1%的DNA 可以与细胞DNA 整合,在细胞中进行稳定表达,基因转导的频率大约为10-4,这项技术能用于任何DNA 导入哺乳类动物进行暂时性表达或长期转化的研究。此方法对于贴壁细胞转染是最常用并首选的方法。
材料与仪器
细胞样品
HBS CaCl2 TE G418(新霉素G418)液 G418选择培养基
培养瓶
HBS CaCl2 TE G418(新霉素G418)液 G418选择培养基
培养瓶
步骤
1、供体DNA 制备:方法按前介绍的DNA 提取法提取,溶于TE中,40mg/L。
2、受体细胞的培养:研究癌基因转移应选择不含人类Alu序列的动物细胞系作为受体细胞。如小鼠NIH3T3胚成纤维细胞系等,该细胞有一定自发转化倾向,一般在转染前一天接种细胞,接种密度为2×104 /cm2 ,用含10%胎牛血清的DMEM液,37℃、5%CO2 培养,待细胞占50~70%瓶底面积时,用于转染试验。
3、DNA -磷酸钙沉淀物的制备
①将供体细胞DNA 和PSV2-neo质粒载体DNA 用TE配制成40mg/L的DNA 溶液,同时向供体细胞DNA 液200μl中加入带基因neo质粒DNA 液(20mg/L)220μl和2×HBS 250μl(PSV2-neo为1~2mg/L的使用量)。
②取500μl上述DNA 溶液加入硅化试管中,缓慢加入3.1ml、2mol/L CaCl2 混匀30秒。
③然后立即混旋,室温下静置30分钟,待溶液轻度混浊后,吹打后即用于转染受体细胞。
4、转染受体细胞
①将处于对数生长期已占瓶底50~70%的受体细胞,在转染前4小时更换一次新鲜培养基,每瓶5ml(25ml培养瓶)。
②吸取0.5ml DNA -磷酸钙沉淀,加入含5ml培养液的细胞瓶中摇匀。
③置37℃ 5% CO2 培养24h或更长,使细胞充分吸入DNA -磷酸钙结晶颗粒。
④更换新鲜培养基,继续培养24小时,诱导转染基因的表达。
注意事项
DNA中存在的杂质会干扰转染效率。
常见问题
磷酸钙转染法转染效率很低,且对很多细胞株无效,因此不能满足很多科研工作的需要。目前,最常用的转染试剂是阳离子脂质体和阳离子聚合物,它们在克服细胞屏障方面跟病毒有很相象的特征,容易透过细胞膜。其中,阳离子脂质体在体外基因转染中有很高的效率,然而在体内,它迅速被血清清除,在肺组织内累积,诱发强烈的抗炎反应,这将导致高水平的毒性,因此,在很大程度上限制了其应用。由于阳离子脂质体的局限性,阳离子聚合物转染试剂日益受到重视。