1.轉(zhuǎn)染試劑
不同細(xì)胞系轉(zhuǎn)染效率通常不同,但細(xì)胞系的選擇通常是根據(jù)實驗的需要,因此在轉(zhuǎn)染實驗前應(yīng)根據(jù)實驗要求和細(xì)胞特性選擇適合的轉(zhuǎn)染試劑。每種轉(zhuǎn)染試劑都會提供一些已經(jīng)成功轉(zhuǎn)染的細(xì)胞株列表和文獻(xiàn),通過這些資料可選擇適合實驗設(shè)計的轉(zhuǎn)染試劑。當(dāng)然,適合的是高效、低毒、方便、廉價的轉(zhuǎn)染試劑。
2.細(xì)胞狀態(tài)
一般低的細(xì)胞代數(shù)(<50)能確保基因型不變。適合轉(zhuǎn)染的細(xì)胞是經(jīng)過幾次傳代后達(dá)到指數(shù)生長期的細(xì)胞,細(xì)胞生長旺盛,最容易轉(zhuǎn)染。細(xì)胞培養(yǎng)在實驗室中保存數(shù)月和數(shù)年后會經(jīng)歷突變,總?cè)旧w重組或基因調(diào)控變化等而演化。這會導(dǎo)致和轉(zhuǎn)染相關(guān)的細(xì)胞行為的變化。也就是說同一種系的細(xì)胞株,在各實驗室不同培養(yǎng)條件下,其生物學(xué)性狀發(fā)生不同程度的改變,導(dǎo)致其轉(zhuǎn)染特性也發(fā)生變化。因此,如果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染效率降低,可以試著轉(zhuǎn)染新鮮培養(yǎng)的細(xì)胞以恢復(fù)最佳結(jié)果。
3.轉(zhuǎn)染方法
不同轉(zhuǎn)染試劑有不同的轉(zhuǎn)染方法,但大多大同小異。轉(zhuǎn)染時應(yīng)跟據(jù)具體轉(zhuǎn)染試劑推薦的方法,但也要注意,因不同實驗室培養(yǎng)的細(xì)胞性質(zhì)不同,質(zhì)粒定量差異,操作手法上的差異等,其轉(zhuǎn)染效果可能不同,應(yīng)根據(jù)實驗室的具體條件來確定最佳轉(zhuǎn)染條件。
(1)細(xì)胞培養(yǎng)物
健康的細(xì)胞培養(yǎng)物是成功轉(zhuǎn)染的基礎(chǔ)。不同細(xì)胞有不同的培養(yǎng)基,血清和添加物。高的轉(zhuǎn)染效率需要一定的細(xì)胞密度,一般的轉(zhuǎn)染試劑都會有專門的說明。推薦在轉(zhuǎn)染前24小時分細(xì)胞,這將提供正常細(xì)胞代謝,增加對外源DNA攝入的可能。一定要避免細(xì)菌,支原體或真菌的污染。
(2)細(xì)胞密度
細(xì)胞密度對轉(zhuǎn)染效率有一定的影響。不同的轉(zhuǎn)染試劑,要求轉(zhuǎn)染時的最適細(xì)胞密度各不相同,即使同一種試劑,也會因不同的細(xì)胞類型或應(yīng)用而異。轉(zhuǎn)染時過高或者過低的細(xì)胞密度會導(dǎo)致轉(zhuǎn)染效率降低,乃至表達(dá)水平偏低。因此如果選用新的細(xì)胞系或者新的轉(zhuǎn)染試劑,最好能夠進(jìn)行優(yōu)化實驗并為以后的實驗建立一個穩(wěn)定方法,包括適當(dāng)?shù)慕臃N量和培養(yǎng)時間等等。陽離子脂質(zhì)體具有微量的細(xì)胞毒性而往往需要更高的鋪板密度或者更多的懸浮細(xì)胞數(shù),有的要求細(xì)胞90%匯片;而有些多胺或者非脂質(zhì)體的配方則要求在40%-80%之間,總之是盡量在細(xì)胞最適的生理狀態(tài)下轉(zhuǎn)染,以求最佳的轉(zhuǎn)染效果。不同的實驗?zāi)康囊矔绊戅D(zhuǎn)染時的鋪板密度,比如研究細(xì)胞周期相關(guān)基因等表達(dá)周期長的基因,就需要較低的鋪板密度,所以需要選擇能夠在較低鋪板密度下進(jìn)行轉(zhuǎn)染的試劑。一般轉(zhuǎn)染時貼壁細(xì)胞密度為50%-90%,但這個需要參考所選轉(zhuǎn)染試劑的說明書。
(3)血清
血清一度曾被認(rèn)為會降低轉(zhuǎn)染效率,老一代的轉(zhuǎn)染方法往往要求轉(zhuǎn)染前后洗細(xì)胞或者在無血清培養(yǎng)基條件下轉(zhuǎn)染,但有些對此敏感的細(xì)胞如原代細(xì)胞會受到損傷,甚至死亡導(dǎo)致轉(zhuǎn)染效率極低。不過轉(zhuǎn)染產(chǎn)品配方幾經(jīng)革新后的今天,對于主流的轉(zhuǎn)染試劑來說,血清的存在已經(jīng)不會影響轉(zhuǎn)染效率,甚至還有助于提高轉(zhuǎn)染效率,如陽離子聚合物等,血清的存在會影響DNA—轉(zhuǎn)染復(fù)合物的形成,但只要在DNA-轉(zhuǎn)染復(fù)合物形成時用無血清培養(yǎng)基或PBS來稀釋DNA和轉(zhuǎn)染試劑就可以了,在轉(zhuǎn)染過程中是可以使用血清的。不過要特別注意:對于RNA轉(zhuǎn)染,如何消除血清中潛在的RNase污染是值得關(guān)注的。胎牛血清(FCS)經(jīng)常用到,便宜一點的有馬或牛血清。通常的,血清是一種包含生長因子及其它輔助因子的不確切成分的添加物,對不同細(xì)胞的生長作用有很大的差別。血清質(zhì)量的變化直接影響細(xì)胞生長,因此也會影響轉(zhuǎn)染效率。新加培養(yǎng)基的預(yù)熱對細(xì)胞轉(zhuǎn)染很有幫助。
(4)抗生素
細(xì)胞培養(yǎng)過程中往往會添加抗生素來防止污染,但是這些添加劑可能對轉(zhuǎn)染造成麻煩。比如青霉素和鏈霉素,就是影響轉(zhuǎn)染的培養(yǎng)基添加物。這些抗生素一般對于真核細(xì)胞無毒,但有些轉(zhuǎn)染試劑增加了細(xì)胞的通透性,使抗生素可以進(jìn)入細(xì)胞。這可能間接導(dǎo)致細(xì)胞死亡,造成轉(zhuǎn)染效率低。目前轉(zhuǎn)染試劑因為全程都可以用有血清和抗生素等添加劑的培養(yǎng)基來操作,非常方便,省去了污染等麻煩。
(5)氮磷(N/P)比
N/P比是轉(zhuǎn)染效率的關(guān)鍵(為了換算方便,一般以DNA/轉(zhuǎn)染試劑質(zhì)量比表示),在一定比例范圍內(nèi)轉(zhuǎn)染效率隨N/P比成比例增高,之后達(dá)到平值,但毒性也隨之而增加,因此在實驗之前應(yīng)根據(jù)推薦比例,確定本實驗的轉(zhuǎn)染比例。
(6)DNA質(zhì)量
DNA質(zhì)量對轉(zhuǎn)染效率影響非常大。一般的轉(zhuǎn)染技術(shù)(如脂質(zhì)體等)基于電荷吸引原理,如果DNA不純,如帶少量的鹽離子,蛋白,代謝物污染都會顯著影響轉(zhuǎn)染復(fù)合物的有效形成及轉(zhuǎn)染的進(jìn)行,但對GenEscort系列轉(zhuǎn)染試劑影響不大。核酸純化提供的超純質(zhì)粒抽提試劑盒,能達(dá)到兩倍2×CsCl梯度離心以上的純度效果,使您不必為DNA質(zhì)量操心。此外,對一些內(nèi)毒素敏感的細(xì)胞(如原代細(xì)胞,懸浮細(xì)胞和造血細(xì)胞),QIAGEN還提供可去除內(nèi)毒素污染的質(zhì)粒抽提試劑盒,在質(zhì)粒抽提過程中有效去除脂多糖分子,保證理想的轉(zhuǎn)染效果。但如果使用GenEscort轉(zhuǎn)染試劑,一般不需要這么高的DNA質(zhì)量要求。當(dāng)使用GenEscort轉(zhuǎn)染試劑時,即使采用傳統(tǒng)的酚-氯仿沉淀方法純化質(zhì)粒,仍然可達(dá)到非常好的轉(zhuǎn)染效果,但所用的質(zhì)粒量比試劑盒純化方法的DNA用量大一些。