弱激光对脂质体介导的血管平滑肌细胞基因转染的影响

本研究采用阳离子脂质体介导外源基因转染体外培养的兔血管平滑肌细胞（ＳＭＣ）,在基因转染过程中给予激光照射,用细胞化学染色方法测定基因转染阳性率。结果显示：用５１０．６ｎｍ激光于基因转染前,以功率密度１ｍｗ／ｃｍ２,能量密度２、４、６Ｊ／ｃｍ２和５ｍＷ／ｃｍ２,４、６Ｊ／ｃｍ２;及１０ｍＷ／ｃｍ２,２Ｊ／ｃｍ２进行照射均能显著提高基因转染率（ｐ＜０．０５）;于基因转染后即刻以功率密度１ｍＷ／ｃｍ２、能量密度２Ｊ／ｃｍ２和５ｍＷ／ｃｍ２、６Ｊ／ｃｍ２照射也能提高基因转染率（ｐ＜０．０５）。而用６２７．８ｎｍ激光照射对基因转染率无显著影响     

外源基因转染细胞技术的研究进展

细胞转染技术是分析细胞内基因及基因产物功能的重要工具。它不仅是基因功能研究、基因免疫的理论和技术基础,也是研究基因表达调控、突变分析等的常规工具。同时也是体内应用的重要过程,比如基因治疗、疫苗接种、药物开发等。在过去的40年里,已开发了多种外源基因转染细胞的方法。主要包括以病毒介导的外源基因转染细胞方法和非病毒介导的细胞转染方法。其具体可细分为三类:即生物学方法、化学方法、物理方法。这些方法的提出使外源分子如DNA、RNA等导入特定细胞并表达目的基因及产生特定功能的蛋白质分子得以实现。理想的细胞转染方法应该具有较好的生物降解性、稳定性、靶向性强、有助于基因的表达并能应用于基因方面疾病的治疗。但每种方法都有自己的优势和不足,应根据具体实验的设计和目的来选择最佳细胞转染方法.     

一种简便高效的人胚胎干细胞转染方法

目的 :利用Fugene 6基因转染试剂建立一种简便高效的人胚胎干细胞转染方法 ,并建立稳定表达增强型绿色荧光蛋白 (enhancedgreenfluorescentprotein ,EGFP)报告基因的人胚胎干细胞系 ,为人胚胎干细胞研究提供一个非常有用的细胞模型。方法 :通过Fugene 6基因转染试剂成功地将EGFP基因转入无饲养层培养的人胚胎干细胞中 ,嘌呤霉素筛选得到稳定表达EGFP的克隆 ;利用倒置荧光显微镜和流式细胞仪检测EGFP在人胚胎干细胞中的表达情况。结果 :EGFP瞬时转染效率为 30 %～ 40 % ,稳定转染效率约 1/10^4～5,且稳定转染的人胚胎干细胞均表达EGFP。结论 :Fugene 6是一种良好的基因转染试剂 ,它可以有效地将外源基因转入人胚胎干细胞中 ,为人胚胎干细胞的转基因研究提供新的实验手段。     

KAI1基因转染人乳腺癌细胞系的建立及初步研究

目的:通过将外源性KAI1基因转染入高转移性人乳腺癌细胞株,为乳腺癌基因治疗的实验室研究提供靶细胞,并初步探讨该基因对乳腺癌细胞增殖能力及细胞周期的影响。方法:采用脂质体法将pCMV-KAI1质粒转染入低表达KAIl基因的人乳腺癌细胞株MDA-MB-231中,经G418筛选后获得抗性克隆,利用RT-PCR、Western blot分析目的基因及其蛋白的表达情况,并利用MTT法和平板克隆形成实验初步探讨该基因对乳腺癌细胞体外增殖能力的影响,流式细胞术检测细胞生长周期的变化。结果:稳定转染KAI1基因的细胞株中有外源性目的基因和相应蛋白的高表达;MTT法示细胞增殖力下降,转染KAI1基因的集落形成率(25.33 2.36)％较转染前(43．17 2．75)％明显降低(P<0．05),流式细胞术显示转染KAI1基因后G1／G0期细胞数量由未转染前的(36．78 0．61)％升高至(64 7．56)％,M／G2期细胞数量则由(17．88 0．76)％降至(7．63 0．60)％,差异有显著性。结论:通过脂质体转染法获得了高表达KAI1基因及其蛋白的人乳腺癌细胞株,并发现该细胞株的体外增殖能力明显下降,这可能是KAI1基因通过调节细胞周期来实现的。     

猪肾细胞脂质磁转染系统的构建与表征

磁性纳米基因载体是一种非病毒基因载体,经过功能性基团修饰后能够连接阳离子转染剂构建细胞转染系统。本文将磁转染技术结合常用的脂质体转染,形成了一种新型动物体细胞转染方法,即称脂质磁转染(Liposomal magnetofection,LMF)。这将为体细胞克隆培育转基因动物提供稳定遗传的细胞系。为构建脂质磁性纳米基因载体复合物系统,本研究利用一种磁性纳米基因载体通过分子自组装与脂质阳离子转染剂结合,用于携带外源基因转染动物体细胞。通过原子力显微镜(AFM)观测、ζ电位-粒度等分析表征手段,研究磁性纳米基因载体的形貌、粒径分布、负载及浓缩DNA的方式。结果表明,通过猪肾(PK)细胞的LMF实验,与脂质体(Lipofectamine2000)介导的转染比较,具有较高的转染率,更重要的是克服了脂质体转染瞬时表达的缺陷。MTT细胞毒性试验结果也显示该方法具有较低的细胞毒性。因此LMF是一种切实可行的高效低毒性的细胞转染方法。     

NAG7基因转染对鼻咽癌细胞生长的影响

为了探讨鼻咽癌表达下调基因NAG7对鼻咽癌细胞系HNE1生长的影响, 构建了NAG7基因的真核表达载体pcDNA3.1(+)/NAG7, 并采用脂质体转染技术将真核重组体pcDNA3.1(+)/NAG7质粒和真核空载体pcDNA3.1(+)质粒分别导入HNE1细胞, 经G418筛选后获得稳定转染细胞克隆, RT-PCR和RNA印迹检测NAG7基因的表达, 并通过细胞生长曲线、裸鼠接种和流式细胞等方法对转染细胞的生物学行为进行检测.结果显示：转染NAG7基因后,基因表达增加,细胞生长倍增时间较空载体转染和HNE1明显延长,流式细胞技术检测表明,NAG7可延缓细胞由G0～G1期进入S期;裸鼠接种实验显示转染NAG7基因后的HNE1细胞致瘤性受到抑制.上述结果表明：NAG7基因转染后鼻咽癌细胞生长受到抑制,提示NAG7基因是一鼻咽癌相关的抑瘤基因候选者.     

水动力转染基因在小鼠体内的长期高效表达

水动力转染技术是近年新出现的一种体内基因转染方法,可以实现目的基因在小鼠体内的高效表达,有可能作为受精卵显微注射的一种简单替代技术。但该技术的缺点是转染基因多瞬时表达,外源基因在体内高效表达的时间通常不超过1周,而且局限于肝、肾等器官,从而限制了该技术广泛应用。为了延长水动力转染基因在小鼠体内长期高效表达的时间,从而能对目的基因的体内功能进行长期研究,国外研究进行了广泛的探索,本综述了相关研究的最新进展。     

人PINK1-shRNA载体的构建及对神经母细胞瘤细胞线粒体的影响

摘要 目的：构建筛选人源靶向特异PINK1-shRNA敲减质粒,转染神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞并验证该质粒转染后对PINK1基因的敲减效率,观察对细胞线粒体形态的影响。方法：构建两对人源PINK1-shRNA序列(编号分别为PINK1-shRNA-39和PINK1-shRNA-42),将这2对干扰序列连接在载体上形成重组载体,经测序验证后,将空载体和两对敲减质粒分别转染SH-SY5Y细胞,获得基因敲减的细胞模型,用CCK-8法检测细胞的存活率,用荧光定量PCR方法确定PINK1基因的敲减效率,用蛋白质免疫印迹法验证细胞内PINK1的表达水平是否发生改变,用激光共聚焦显微镜观察线粒体的形态是否发生了改变。结果：我们提取的质粒,经测序结果显示,质粒载体构建成功;转染细胞后,CCK-8 法检测细胞存活率发生了降低,与正常组比较,PINK1-shRNA-39和PINK1-shRNA-42敲减质粒组,细胞的存活率分别降低了13.7%（P＜0.05）和14.1%（P＜0.05）;荧光定量PCR结果显示,与正常组相比,PINK1-shRNA-39组和PINK1-shRNA-42组敲减质粒转染的细胞内PINK1基因的表达分别降低了24.1%（P＜0.01）和36.7%（P＜0.01）;蛋白质印迹法结果显示,与正常组相比,两对质粒分别转染细胞后,PINK1-shRNA-39和PINK1-shRNA-42敲减质粒转染的细胞内PINK1蛋白的表达水平降低,差异有统计学意义(P＜0.01),PINK1-shRNA-42敲减质粒转染的细胞内PINK1蛋白的表达水平有效降低更明显;与正常组比较,激光共聚焦显微镜观察到基因敲减两组细胞的线粒体部分发生断裂,碎片较多,基因敲减两组的线粒体的形态因子显著降低,差异有统计学意义（P＜ 0.01）。结论：成功构建了人源的PINK1基因敲减的质粒,并将敲减的质粒成功转染至SH-SY5Y 细胞中,细胞内PINK1基因的mRNA和蛋白的表达水平降低,且细胞线粒体的形态发生了改变。     

骨骼肌基因靶向转移研究进展

近年来,骨骼肌靶向基因转移主要有两条途径;一是间接体外基因修饰成肌细胞后将植入骨骼肌组织;二是直接体内骨骼肌内注射,原位转染成熟的非分裂肌细胞。间接体外实验周期长,临床适用性较差,但易获得较高水平和较长期的外源性基因的体内表达;直接体内法直接简便,接近临床应用的实际情况,本文对两条途径进行的基因免疫,基因治疗及外源性基因在骨骼肌中表达的调控有关进展进行了一综述。     

聚乙烯亚胺包裹小环DNA形成的纳米颗粒传输外源基因的性质表征

聚乙烯亚胺(PEI)是一种具有良好生物安全性和生物相容性的非病毒载体,能高效转染肿瘤细胞。小环DNA是一种去除质粒细菌骨架,只含有目的基因表达框的环状DNA分子。与普通质粒相比,小环DNA具有表达效率高、持续时间长的优势。使用PEI包裹携带报告基因gfp和抑癌基因pten小环DNA载体,并利用各种技术手段分析了该传输系统的理化性质和生物学效应。凝胶阻滞实验、电镜实验及MTT实验分析结果表明利用PEI包裹小环DNA和质粒DNA体系性质无显著的差别,并且2种复合物对细胞毒性亦无明显差别;但是动态光散射实验结果显示由于PEI可以包裹更多数量的小环DNA,所以PEI包裹小环DNA形成的复合物粒径要略大于包裹质粒DNA形成的复合物粒径。荧光显微镜实验、real-time PCR分析和Western blotting分析结果表明,PEI包裹小环DNA形成的复合物对细胞的转染效率要远远高于PEI包裹质粒DNA所形成的复合物,并且小环所携带的外源基因的表达效率要远远高于质粒DNA所携带的外源基因的表达效率。实验结果表明,PEI包裹小环DNA形成的纳米颗粒在细胞转染过程中具有很高的表达效率,这一研究结果为PEI包裹小环DNA的非病毒载体系统在传输外源基因过程中的应用提供理论基础和技术支持。     

程序组装多功能化纳米基因载体

基因治疗成功的关键之一是采用安全高效的载体递送基因。多功能化的非病毒基因载体可克服转染过程中的多种屏障,提高转染效率。通过科研实践和文献查阅,本文总结出实现载体多功能化的三种程序组装方式,即层层自组装、共聚物自组装和脂质掺入,并对近年来国内外通过程序组装构建多功能非病毒基因载体的研究进展做一简要综述。     

Regioselective Biolistic Targeting in Organotypic Brain Slices Using a Modified Gene Gun

Transfection of DNA has been invaluable for biological sciences and with recent advances to organotypic brain slice preparations, the effect of various heterologous genes could thus be investigated easily while maintaining many aspects of in vivo biology. There has been increasing interest to transfect terminally differentiated neurons for which conventional transfection methods have been fraught with difficulties such as low yields and significant losses in viability. Biolistic transfection can circumvent many of these difficulties yet only recently has this technique been modified so that it is amenable for use in mammalian tissues.New modifications to the accelerator chamber have enhanced the gene gun''s firing accuracy and increased its depths of penetration while also allowing the use of lower gas pressure (50 psi) without loss of transfection efficiency as well as permitting a focused regioselective spread of the particles to within 3 mm. In addition, this technique is straight forward and faster to perform than tedious microinjections. Both transient and stable expression are possible with nanoparticle bombardment where episomal expression can be detected within 24 hr and the cell survival was shown to be better than, or at least equal to, conventional methods. This technique has however one crucial advantage: it permits the transfection to be localized within a single restrained radius thus enabling the user to anatomically isolate the heterologous gene''s effects. Here we present an in-depth protocol to prepare viable adult organotypic slices and submit them to regioselective transfection using an improved gene gun.     

磁性纳米颗粒介导基因转染的研究进展

介绍了磁性纳米颗粒介导基因转染的最新研究进展,面临的主要问题以及将来的发展方向。     

聚乙烯亚胺转基因影响因素的测定及其优化

聚乙烯亚胺 (PEI)为阳离子多聚物 ,可浓缩DNA形成纳米级颗粒 ,作为基因释放载体转染真核细胞 .选用Mr2 5 0 0 0 ,分枝状的聚乙烯亚胺转染质粒 ,比较多种转基因效率的影响因素 .通过MTT法测定PEI对COS 7细胞的细胞毒性 .利用电泳阻滞实验测定PEI与DNA形成复合物时所需的比例 .通过PEI转染增强型绿色荧光蛋白的pEGFP质粒、编码β 半乳糖苷酶的pSVβ质粒 ,探索氯喹、白蛋白、血清、盐离子浓度、质粒剂量、细胞数量等对聚乙烯亚胺转基因效率的影响 .实验发现 ,PEI对细胞的毒性作用与剂量相关 .PEI DNA的N P比在 3 0以上方可完全结合DNA .溶酶体抑制剂氯喹可增加转染效率 .培养液中的白蛋白、血清会降低转染效率 .生理盐溶液作为配制PEI DNA复合物的溶媒 ,转染效率高于 5 %葡萄糖作为溶媒 .随着转染质粒剂量的增加 ,转染效率呈剂量依赖正效应 .聚乙烯亚胺是有效的体外真核细胞转染剂 ,可用于合成更复杂的基因释放载体 .     

Dynamics of gene silencing by RNA interference

The large number of candidate genes identified by modern high-throughput technologies require efficient methods for generating knockout phenotypes or gene silencing in order to study gene function. RNA interference (RNAi) is an efficient method that can be used for this purpose. Effective gene silencing by RNAi depends on a number of important parameters, including the dynamics of gene expression and the RNA dose. Using mouse hepatoma cells, we detail some of the principal characteristics of RNAi as a tool for gene silencing, such as the RNA dose level, RNA complex exposure time, and the time of transfection relative to gene induction, in the context of silencing a green fluorescent protein reporter gene. Our experiments demonstrate that different levels of silencing can be attained by modulating the dose level of RNA and the time of transfection and illustrate the importance of a dynamic analysis in designing robust silencing protocols. By quantifying the kinetics of RNAi-based gene silencing, we present a model that may be used to help determine key parameters in more complex silencing experiments and explore alternative gene silencing protocols.     

Noncovalently linked nuclear localization peptides for enhanced calcium phosphate transfection

The generation of cell lines stably expressing recombinant material is a lengthy process and there has thus been much interest in the use of transient expression systems to rapidly produce recombinant material. To achieve this, the DNA of interest must be delivered into the nucleus of the target cell. The mechanisms by which this process occurs are poorly understood and the efficiency of various methods differs widely. Recently, nuclear localization signals (NLSs) have been investigated to target entry of DNA into the nucleus of mammalian cells. We have used NLSs from the SV40 and Tat antigens mixed with our model luciferase reporter gene plasmid for the transfection of Chinese hamster ovary (CHO) cells using calcium phosphate and FuGNE 6 transfection technology. The nocovalent complexation of NLSs with plasmid DNA before calcium phosphate-mediated transfection resulted in enhanced reporter gene expression with increasing ratios of NLS to plasmid until reaching a mximum. At higher ratios than maximum expression, the expression levels decreased. On the other hand, when using FuGENE 6 reagent NLSs did not enhance reporter gene expression. Cell cycle arrest in G₂/M phase obliterated the effect of the NLS on reporter gene expression when using the calcium phosphate transfection method.