RNA和信使RNA與DNA轉染類似,RNA可以通過基于RNA的病毒或非病毒載體導入真核細胞。與涉及DNA的轉染相比,RNA轉染可能產生更高的轉染效率,因為后者不需要穿越核膜。在不需要基因組整合、轉錄和轉錄后處理的情況下,RNA轉染也可能加速所需蛋白質的產生。使用基于信使RNA(mRNA)的載體也可以防止因整合到宿主基因組而引起的并發癥,從而允許表達特定的,所需的蛋白質。然而,RNA轉染后,蛋白質表達是短暫的,與DNA相比,RNA的穩定性相對較差,因此在細胞內運輸時更容易降解。小RNA是長度為18-200個堿基對(bp)的RNA分子,具有調控轉錄后基因調控和RNA修飾的能力。小RNA包括microRNAs(miRNAs)、小干擾RNA(siRNA)、短發夾RNA(shRNA)等。microRNAs和piRNAs都是內源性單鏈小RNA。miRNAs(18-25bp)通過抑制目標mRNA或干擾其翻譯起始,參與下游mRNA的轉錄后調控。與miRNAs和piRNAs類似,siRNA也在調控轉錄后基因表達中發揮作用。siRNA的長度通常為20-24bp,可表達為內源性或外源性雙鏈小RNA。shRNA是一種具有發夾環的內源性雙鏈小RNA。shRNA可以結合mRNA上的互補序列來降解它。脂質復合物(CLNACs)通過網格蛋白參與的內吞作用進入細胞。jetPEI 轉染試劑公司
超聲輔助轉染涉及在宿主細胞膜上制造微小的孔,以促進核酸(包括DNA和RNA)的傳遞。與前一種策略類似,超聲照射的暴露時間、脈沖數和密度也被報道與轉染效率成比例相關,直至達到閾值。超過耐受極限,細胞存活率和轉染效率可能會下降。同樣,增加核酸的數量也可以提高超聲輔助轉染的轉染效率。在同一項研究中,超聲轉染懸浮培養的人293T細胞比轉染貼壁培養的相同細胞類型更容易。然而,這一觀察結果與另一項研究的結果不一致,該研究報告在懸浮或單層條件下培養的轉染大鼠細胞數量沒有***差異。值得注意的是,后一項研究還報道了單層培養的大鼠細胞在轉染后保持較高的細胞活力。然而,這兩項研究的不一致結果表明,超聲穿孔的比較好培養條件可能因使用的細胞系不同而異。在另一項研究中表明超聲轉染效率因使用的細胞類型而異,Hela和T-24細胞系的超聲轉染效率優于PC-3、U937和Meth A細胞系。因此,細胞類型的選擇是影響超聲轉染效率的另一個因素。河南轉染試劑效率高在大腸桿菌細胞中復制的質粒通常含有二核苷酸頻率為1:16的CpG基序,這與細菌DNA中的頻率相似。
陽離子聚合物是一種非病毒載體,其結構的一個共同特征是分子中存在許多帶正電的基團,這些基團被質子化成帶正電的聚合物。陽離子聚合物可以通過靜電相互作用結合核酸,并將其凝聚成小的納米顆粒。正電荷改善了與帶負電荷的細胞膜的相互作用,并幫助多聚體在溶酶體降解發生之前逃離核內體。隨后,多聚體通過陽離子聚合物上帶正電基團介導的質子海綿效應從核內體中逸出。此外,核酸必須與陽離子聚合物分離,才能**終發揮其功能。成功的核酸轉染需要轉染效率高、細胞毒性低。在確定陽離子聚合物是否是合適的核酸轉染試劑時,必須考慮這兩個特點。一般認為,陽離子聚合物的分子量越高,其包封核酸和被細胞攝取的能力越強,細胞活力和核酸釋放越差。另一方面,分子量越低的聚合物,其濃縮核酸和被細胞攝取的能力就越低,但在細胞毒性和核酸釋放方面則表現得更好。因此,轉染時應慎重考慮陽離子聚合物的分子量。一些化學修飾,如聚乙二醇化和膽固醇修飾,可以***改善聚合物的性能。此外,可生物降解材料是降低細胞毒性的有效手段。
為了在體外和體內可重復地傳遞基因和siRNA,含有核酸的脂質體、脂叢和多叢的配方需要精確組成轉染試劑。雖然有幾項研究已經調查了血液成分如何使脂質和聚合物納米顆粒不穩定,對于介導細胞中基因傳遞或沉默的傳遞系統的**終組成知之甚少。多叢和脂叢的組成在系統給藥進入血液后會發生不斷的變化。過多的聚合物鏈或脂質體成分不強烈附著于復合物將從顆粒中脫落,而新的成分,如脂蛋白,可以粘附在復合物的表面。這不僅會導致顆粒的不穩定,還會改變生物分布或促進體內***。了解在體內遞送的每個階段(在給藥部位,在血液循環過程中,在***和組織的細胞外基質中,以及**終進入靶細胞時),多聚物和脂聚物的組成如何變化,可能有助于設計具有更高穩定性的合成載體系統。利用外泌體途徑的一種潛在方法是將脂質體核酸重新包裝到外泌體中。
脂質復合物(CLNACs)通過網格蛋白參與的內吞作用進入細胞,并被困在核內小體中,從這些囊泡結構中釋放出來,進入核周區域,***進入細胞核。內吞作用在一定程度上取決于脂質體載體的物理化學性質。Friend和同事描述了可能由脂質體與核膜融合而形成的囊泡和網狀核內膜。**近有研究表明,很大一部分從核內體釋放到細胞質質的質粒由于與細胞質中的大離子凝聚劑結合而失去活性。這可能解釋了脂質轉染所觀察到的低且可變的轉染率。雖然這些脂質載體從細胞外部到細胞核的路徑尚未完全確定,但核酸能夠產生其效果本身就是一項驚人的壯舉。至少對于質粒而言,較小的結構體比較大的質粒具有更高的轉染率。核酸外排,雖然不是常見的報道,但也被證明會發生。Severino et al.進行的研究也指出了陽離子脂質作為基因遞送納米載體的潛在毒性。貴州轉染試劑難轉染
用二乙基氨基乙基修飾,右旋糖酐鏈的酰胺化很容易被質子化,這使得它可以自組裝成帶負電荷核酸的納米顆粒。jetPEI 轉染試劑公司
此外,病毒濃度被認為是影響轉導效率的另一個因素。在Haas等人的評估中測試的其他幾個參數中,即含有不同輔助蛋白的HIV慢病毒載體構建,纖維連接蛋白片段的存在/不存在以及在人臍帶血和胚胎腎細胞的轉導培養基中添加多陽離子硫酸魚精蛋白,只有病毒滴度似乎與病毒轉導效率直接相關。轉染介質的條件也可能影響轉導效率。例如,在轉導過程中,使用胎牛血清比牛血清產生更好的轉導效率。同樣,研究表明,deae-葡聚糖等多陽離子可以比較大限度地減少帶負電荷細胞之間的排斥力,并促進病毒轉導。影響化學轉染效率的因素jetPEI 轉染試劑公司