轉染是指將外源DNA（宿主基因組以外的遺傳物質）引入細胞。轉染的主要目的是改變宿主基因組以表達或阻斷與基因相關的蛋白質的表達。基于對轉染 產物的穩(wěn)定性可分為瞬時轉染和穩(wěn)定轉染兩種，這里著重于瞬時轉染和穩(wěn)定轉染的區(qū)別。

轉染定義：

轉化:這是用于定義和保留用于非病毒基因傳遞方法的術語。這種遺傳物質的宿主或受體可以是細菌或真核動物細胞。

轉導:也稱為轉導感染。

穩(wěn)定轉染:目標遺傳物質被整合到宿主基因組中的轉染方式。  

瞬時轉染:是指遺傳物質不整合到宿主細胞基因組中的轉染方式。 

轉染：它可以定義為將非病毒基因遞送到受體細胞中的方法。外源核酸材料包括DNA、RNA、信使RNA（mRNA）、小干擾RNA（siRNA）、微小RNA（miRNA）和短發(fā)夾RNA（shRNA）。 

轉染原理

根據(jù)轉染的含義，外源遺傳物質必須通過細胞膜進入細胞。重要的是要注意，無論是 DNA 還是 RNA，遺傳物質都因與之相關的蛋白質而帶負電荷。因此在未經處理的環(huán)境中，外源DNA不能穿過細胞膜，可以輕松穿過帶電膜的屏障。根據(jù)用于轉移外源遺傳物質的的轉染方式又可以將細胞轉染可分為化學轉染或物理轉染。 瞬時轉染的含義可以定義為不將外源物質摻入宿主基因組的轉染方法，比如：mRNA的轉染可以被認為是瞬時轉染。它是mRNA的原因是細胞的編碼元件，它經過翻譯來表達蛋白質，當 mRNA被注射到細胞中時，它會表達它所編碼的蛋白質并隨著mRNA的半衰期而被降解。因此，在任何一種情況下，外源材料都會發(fā)生降解并被視為瞬時轉染。

穩(wěn)定轉染是普遍使用的方法；它是將外源遺傳內容整合到宿主基因組中的方法。這種方法確保了外源材料編碼的蛋白質的連續(xù)表達。這些通常會導致宿主基因組的永久性改變。外源遺傳內容通常直接轉移到宿主細胞核中。 

瞬時轉染與穩(wěn)定轉染的比較 

細胞轉染方法

細胞轉染的方法主要有物理、化學和生物三種。轉染的生物學方法也被稱為轉導。物理轉染方法用于使用敏感工具和技術整合遺傳物質。化學轉染是使用轉染試劑來傳遞遺傳成分；常見的化學轉染法是磷酸鈣轉染。

物理和化學轉染概述

物理轉染

物理轉染包括直接顯微注射、基因槍粒子遞送、電穿孔和激光介導的轉染。

直接顯微注射- 這是用針將 DNA 直接插入細胞質或細胞核的技術。它需要較高的專業(yè)知識和技能。

Biolistic 粒子遞送——在這種方法中，外源材料被包裹在金粒子上，并使用高速基因槍被遞送到細胞中。

電穿孔儀轉染法：在這種方法中，受體細胞受到電脈沖以暫時破壞細胞膜的穩(wěn)定性。從而在膜中形成孔，使核酸材料通過孔順利進入細胞。

激光介導的轉染：在這種方法中，脈沖激光用于瞬時透化細胞以接受傳入的 DNA。 

化學轉染

它依賴于使用轉染試劑讓遺傳物質通過，包括磷酸鈣轉染、PEI轉染等方法。化學轉染原理是基于與帶負電荷的核酸形成復合物，然后進行內吞作用或吞噬作用，并被細胞吸收。他們使用陽離子聚合物、磷酸鈣或陽離子脂質與遺傳物質形成復合物。

1. 磷酸鈣轉染：這是基于形成不溶性 DNA 沉淀物的原理：磷酸鈣共沉淀物。磷酸鈣轉染流程如下：

DNA 與氯化鈣（轉染試劑）混合

?

將此復合物添加到磷酸鹽緩沖液中

?

pH 值的優(yōu)化工作在一個狹窄的窗口內 (6.9–7.4)

?

DNA沉淀：磷酸鈣復合物

?

細胞培養(yǎng)物中沉淀物的去除和分散

?

靶細胞吞噬共沉淀物

2. PEI-DNA 濃縮法：在這種方法中，遺傳物質與陽離子聚合物復合以促進基因傳遞，從而提高靶向特定細胞類型的效率。聚合物和遺傳物質形成復合物，然后被細胞吞噬。在細胞室中，宿主吸收遺傳物質并將其整合到基因組中。 

細胞轉染的應用

轉染有作為一種分析工具，主要用于研究各種細胞類型中的基因或蛋白質表達。轉染有時用于降低某些蛋白質的表達，這是通過進行 siRNA 轉染來實現(xiàn)的。 它可以大規(guī)模生產重組蛋白，還可以用于基因沉默表達和產生穩(wěn)定的細胞系。

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