在上期文章中,我们探讨了细胞转染的应用和基本分类。本期将继续为大家介绍细胞转染中的一种重要方法——病毒转染。病毒转染是一种高效的细胞转染技术,通过病毒载体将外源基因包装在病毒外壳中,利用其天然的感染性将外源基因导入宿主细胞,促使其在细胞中稳定表达。根据不同的病毒载体,病毒转染可分为腺病毒、慢病毒、逆转录病毒和腺相关病毒。其中,慢病毒因其广泛的应用和良好的转染效率而备受青睐,接下来,我们将重点介绍慢病毒的相关内容。
一、慢病毒结构
慢病毒源自HIV-1,是一种有包膜的RNA病毒,直径为80-120nm,呈二十面体对称球形。其病毒颗粒外层是包膜,内部依次为基质蛋白和衣壳,最里层则是两条同源的正链RNA及逆转录酶、整合酶和蛋白酶等酶。以HIV-1为例,慢病毒基因组复杂,包含9个基因。两端各有反向末端重复序列(LTR),中间包括gag、pol、env三种编码结构基因,以及tat、rev调节基因和vif、vpr、vpu、nef四个辅助基因。
在对慢病毒基因组进行研究与编辑的过程中,衍生出了第一代、第二代和第三代慢病毒系统。目前,第二代三质粒系统和第三代四质粒系统在实验室得到了广泛应用。第二代三质粒系统包括一个包装质粒(编码Gag、Pol、Rev和Tat基因)、一个包膜质粒(表达Env或VSV-G糖蛋白以提供受体结合蛋白)、以及一个含外源目的基因的穿梭质粒。
二、慢病毒的复制与包装
为了提高靶细胞的转染效率,首先需要获得高滴度的慢病毒,这就需要进行慢病毒的复制和包装。一般通过将三种质粒按一定比例共同转染至293T细胞中,经过48-72小时培养后,收集含病毒的上清液或进一步浓缩病毒。
三、慢病毒感染细胞过程
慢病毒感染细胞的第一步是通过其包膜蛋白与宿主细胞结合,随后融合至宿主细胞膜,释放内部的结构蛋白和酶。在逆转录酶的作用下,慢病毒RNA被逆转录并与整合酶形成复合物,随后进入宿主细胞核并整合入宿主基因组,最终实现外源基因的表达。
四、常见的慢病毒转染类型
1. **慢病毒荧光转染**:将标记的荧光基团(如GFP、mCherry等)转染入细胞,筛选后获得带有荧光蛋白的目标细胞,通过荧光显微镜或流式细胞仪检测转染效率。
2. **慢病毒Luciferase化学发光转染**:转染携带荧光素酶编码基因的质粒,细胞内产生的荧光素酶可催化生成绿色或黄色荧光。在高灵敏度的生物发光成像技术下,检测光强度变化,尤其适合监测活体动物中的肿瘤进展。
3. **慢病毒细胞永生化转染**:利用慢病毒转染技术,将外源永生化基因导入原代细胞,打破其分裂次数限制,使其获得无限增殖能力,从而获得稳定的永生化细胞株。
泛亚电竞公司提供多种细胞系和原代细胞的慢病毒转染服务,包括绿色荧光蛋白(GFP)、红色荧光蛋白(mCherry、RFP)、化学发光(LUC)以及SV40永生化转染,总共约40种稳转细胞系,亦可根据客户需求进行定制转染。
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