Chuyển gen tế bào là một kỹ thuật đưa axit nucleic ngoại sinh (như DNA, mRNA, siRNA, miRNA, v.v.) vào tế bào và đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu y sinh học hiện đại. Khi nghiên cứu khoa học tiếp tục đi sâu hơn, nhu cầu về nhiều loại tế bào cũng ngày càng đa dạng, từ các tế bào HEK293 thông thường đến các loại tế bào khối u và tế bào nguyên phát đặc biệt, mỗi loại có các đặc điểm và yêu cầu riêng. Tương tự như vậy, các loại axit nucleic khác nhau cũng yêu cầu các chiến lược chuyển gen cụ thể để đảm bảo truyền gen hiệu quả và an toàn. Do đó, việc lựa chọn đúng thuốc thử chuyển gen là điều cần thiết cho sự thành công của thí nghiệm.
Thuốc thử chuyển gen hóa học là công cụ không thể thiếu trong nghiên cứu sinh học tế bào, đưa các axit nucleic như DNA, mRNA, siRNA, miRNA, v.v. vào tế bào thông qua các cơ chế khác nhau để đạt được biểu hiện gen, làm im lặng hoặc nghiên cứu chức năng. Hiện nay, thuốc thử chuyển gen hóa học thường được sử dụng chủ yếu bao gồm thuốc thử chuyển gen liposome, thuốc thử chuyển gen PEI và thuốc thử chuyển gen canxi phosphat, mỗi loại có những ưu điểm riêng và các tình huống áp dụng.
Bảng 1: Sự khác biệt giữa các thuốc thử chuyển gen hóa học khác nhau là gì?
| Danh mục sản phẩm | Nguyên tắc | Thuận lợi | Nhược điểm |
| Thuốc thử chuyển gen Liposome | 1. Thuốc thử chuyển gen liposome có lipid tích điện dương liên kết với axit nucleic tích điện âm để tạo thành phức hợp lipid-axit nucleic. 2. Các phức hợp này bị thu hút vào màng tế bào tích điện âm. 3. Tế bào bao bọc các phức hợp vào trong các túi nội bào thông qua quá trình nội bào. 4. Hiệu ứng "bọt biển proton" của lipid trong phức hợp ngăn chặn quá trình axit hóa nội bào, dẫn đến màng mất ổn định và vỡ, giải phóng phức hợp vào tế bào chất. 5. Các axit nucleic nhỏ như siRNA, miRNA hoặc mRNA có thể hoạt động trong tế bào chất, trong khi DNA cần phải đi vào nhân để được biểu hiện. 6. Khi ở trong nhân, DNA được phiên mã thành mRNA và dịch mã thành protein, biểu hiện gen lạ. | 1. Thuốc thử chuyển gen liposome có hiệu quả cao với nhiều dòng tế bào khác nhau, bao gồm cả tế bào sơ cấp khó chuyển gen. 2. Chúng đa năng, tương thích với cả tế bào bám dính và tế bào huyền phù, và nhiều loại axit nucleic như DNA, siRNA và miRNA. 3. Các thuốc thử này hoạt động tốt trong môi trường chứa huyết thanh, tránh phải loại bỏ huyết thanh và do đó giảm thiểu tổn thương tế bào. | 1. Thuốc thử chuyển gen liposome có thể gây độc cho tế bào, đặc biệt là ở nồng độ cao hoặc trong thời gian dài, có khả năng ảnh hưởng đến sự sống còn và chức năng của tế bào. 2. Chúng đắt hơn so với các phương pháp truyền thống như chuyển gen canxi phosphat. 3. Việc ứng dụng chúng trong cơ thể sống bị hạn chế do độ thanh thải trong huyết thanh, sự tích tụ trong mô phổi và khả năng gây ra phản ứng viêm mạnh và độc tính cao. |
| ĐẢO BÌNH DƯƠNG thuốc thử chuyển gen | 1. PEI, một loại polymer tích điện dương, liên kết với DNA tích điện âm để tạo thành phức hợp PEI-DNA thông qua tương tác tĩnh điện. 2. Các phức hợp này bám vào màng tế bào tích điện âm. 3. Các tế bào bao bọc phức hợp PEI-DNA thông qua quá trình nội bào, tạo thành thể nội bào. 4. Hiệu ứng "bọt biển proton" của PEI khiến các nội thể phồng lên và vỡ ra trong môi trường axit, giải phóng các phức hợp vào tế bào chất. 5.Trong tế bào chất, liên kết PEI-DNA bị phá vỡ, cho phép DNA xâm nhập vào nhân, nơi nó được phiên mã và dịch mã thành protein. | 1. Thuốc thử chuyển gen PEI tạo thành phức hợp ổn định với DNA, giúp tăng cường hiệu quả chuyển gen. 2. Chúng có độc tính thấp hơn so với các polyme cation khác, bảo tồn khả năng sống và chức năng của tế bào. 3. Thuốc thử PEI cung cấp giải pháp tiết kiệm chi phí, đặc biệt đối với các quá trình chuyển gen quy mô lớn như sản xuất vectơ virus. 4. Thuốc thử PEI có sẵn ở cấp độ GMP để sản xuất lâm sàng và thương mại, đảm bảo chất lượng và tuân thủ. | 1. Thuốc thử chuyển gen PEI có tính linh hoạt hạn chế, chủ yếu được sử dụng cho DNA và kém hiệu quả hơn với các axit nucleic khác như mRNA, siRNA và miRNA. 2. Chúng cho thấy hiệu quả cao ở các loại tế bào cụ thể, chẳng hạn như tế bào HEK293, để đóng gói vi-rút và biểu hiện protein, nhưng lại hoạt động kém với các tế bào khó chuyển gen. |
| Thuốc thử chuyển gen canxi phosphat | 1. DNA/canxi phosphat đồng kết tủa trong đệm HEPES với phosphat, tại đó điện tích âm của DNA liên kết với các ion canxi dương. 2. Các tế bào hấp thụ các chất đồng kết tủa này, bám vào bề mặt tế bào thông qua quá trình nội bào, một bước quan trọng để chuyển gen hiệu quả. 3. Bên trong tế bào, các chất đồng kết tủa giải phóng DNA, có thể dẫn đến biểu hiện tạm thời hoặc tích hợp ổn định vào bộ gen. | 1. Chuyển gen canxi phosphat có hiệu quả về mặt chi phí, phù hợp với các phòng thí nghiệm có ngân sách hạn chế. 2. Dễ thực hiện, chỉ cần các bước đơn giản và kỹ năng chuyên môn tối thiểu. 3. Có thể sử dụng để biểu hiện protein tạm thời và tạo ra dòng tế bào ổn định. | 1. Hiệu quả chuyển gen canxi phosphat thay đổi và phụ thuộc vào các yếu tố như độ pH và độ tinh khiết của DNA, có thể dẫn đến chuyển gen không thành công, đặc biệt là với DNA không tinh khiết. 2. Không phù hợp với mọi loại tế bào, chủ yếu dùng cho tế bào HEK293 và kém hiệu quả hơn đối với tế bào chính và một số loại tế bào khác. |
Khả năng áp dụng rộng rãi: Có khả năng chuyển gen plasmid DNA, siRNA, miRNA và mRNA một cách hiệu quả.
Hiệu quả chuyển gen cao: Hiệu quả chuyển gen tế bào vượt quá 90%, đáp ứng nhu cầu đồng chuyển gen nhiều plasmid.
Đã được xác minh trên nhiều dòng tế bào: Đã chứng minh hiệu quả chuyển gen tốt trên hơn 40 dòng tế bào khác nhau.
Phạm vi ứng dụng rộng rãi: Được sử dụng để xây dựng dòng tế bào ổn định, biểu hiện protein tạm thời và đóng gói virus AAV và LV.
Tần suất trích dẫn cao trong văn học: Được trích dẫn trong hơn 400 ấn phẩm có tác động cao, với tổng hệ số tác động vượt quá 3000+.
Cách chọn thuốc thử chuyển gen phù hợp với nhu cầu của bạn
Do các yêu cầu đặc biệt về hiệu quả chuyển gen và các điều kiện ở các loại tế bào và axit nucleic khác nhau (như DNA, mRNA, siRNA, v.v.), việc lựa chọn thuốc thử chuyển gen phù hợp là rất quan trọng đối với sự thành công của thí nghiệm. Dựa trên nhu cầu cụ thể của thí nghiệm, hãy chọn thuốc thử chuyển gen có thể tối ưu hóa hiệu quả chuyển gen và giảm thiểu độc tính tế bào để đảm bảo độ chính xác của dữ liệu thí nghiệm và tính mạnh mẽ của kết quả thí nghiệm.
Trình bày trường hợp
Trong hệ thống đĩa 6 giếng, plasmid biểu hiện GFP được chuyển vào tế bào HEK293 bằng cách sử dụng
Trong đĩa 12 giếng, tế bào HEK293 được chuyển gen với tổng cộng 1 μg DNA plasmid; sử dụng 3 μL thuốc thử chuyển gen, có thể đồng chuyển gen thành công hai plasmid.
Trường hợp khách hàng
Đã được xác nhận trên nhiều dòng tế bào, với phạm vi ứng dụng rộng hơn.
| Tế bào | Tế bào | Tế bào | Tế bào | Tế bào |
| 293F | Caco2 | HEK293T | LM3 | NIH-3T3 |
| 293T | CHO-K1 | HEK293 | MCF10A | PC12 |
| 3t3 | COS-7 | HeLa | MCF-7 | Raw264.7 |
| Tầng 5-8 | DF-1 | Viêm gan 3B | MDA-MB-231 | RKO |
| A549 | H520 | Hepa1-6 | MEF | SGC-7901 |
| BV-2 | H9 | HepG2 | MKN-28 | SMCC7721 |
| C2C12 | H9c2 | HUVEC | N2A | Vero |
| C6 | HaCaT | Ống kính X-293T | NCI-H1975 | HCT116 |
| WRL-68 | THP-1 | MDCK | Viêm gan C2C | Hơn… |
Danh sách sản phẩm
| Số mèo | Tên sản phẩm | Axit nucleic | Ứng dụng |
| 40802ES | ADN | Thuốc thử chuyển gen liposome hiệu suất cao | |
| 40804ES | Lv | Tăng cường khả năng lây nhiễm của lentivirus. | |
| 40806ES | Thuốc thử chuyển gen siRNA/miRNA trong ống nghiệm Hieff Trans® | siRNA, miRNA, ASO | Thuốc thử chuyển gen đặc hiệu siRNA và miRNA có hiệu quả hạ gục cao. |
| 40808ES | ADN, siRNA, miRNA | Thuốc thử chuyển gen liposome nâng cấp có thể thực hiện chuyển gen DNA và RNA ở nhiều loại tế bào khác nhau, vẫn cho thấy hiệu quả tốt trên các tế bào khó chuyển gen. | |
| 40809ES | mARN | Thuốc thử chuyển gen đặc hiệu mRNA có hiệu quả chuyển gen cao ở nhiều loại tế bào khác nhau. | |
| 40815ES | ADN | Có thể áp dụng rộng rãi cho biểu hiện protein và đóng gói virus (dạng bột). | |
| 40816ES | Hieff Trans®Polyethylenimine Linear (PEI) MW40000(phân hủy nhanh) | ADN | |
| 40820ES | ADN | Thuốc thử chuyển gen chuyên dụng để đóng gói vi-rút, có khả năng đạt năng suất cao hơn cho đóng gói vi-rút AAV và LV | |
| 40821ES | ADN | ||
| 40823ES | ADN | Hiệu suất chuyển gen cao nhất. Đặc biệt thích hợp để sản xuất AAV trong nuôi cấy huyền phù, cho năng suất cao hơn. |
Được trích dẫn trong nhiều ấn phẩm có tác động cao, đảm bảo chất lượng (danh sách một phần các tài liệu tham khảo được trích dẫn)
- Liang X, Gong M, Wang Z, et al. Phức hợp LncRNA TubAR với TUBB4A và TUBA1A để thúc đẩy lắp ráp vi ống và duy trì myelin hóa. Cell Discov. 2024;10(1):54. Xuất bản ngày 21 tháng 5 năm 2024. doi:10.1038/s41421-024-00667-y. NẾU=33,5(40808ES)
- Wang A, Chen C, Mei C, et al. Cảm biến miễn dịch bẩm sinh về rối loạn chức năng lysosome thúc đẩy nhiều rối loạn lưu trữ lysosome. Nat Cell Biol. 2024;26(2):219-234. doi:10.1038/s41556-023-01339-x.NẾU=21.3(40802ES)
- Liu H, Zhen C, Xie J, et al. TFAM là thụ thể tự thực có tác dụng hạn chế tình trạng viêm bằng cách liên kết với DNA ty thể tế bào chất. Nat Cell Biol. 2024;26(6):878-891. doi:10.1038/s41556-024-01419-6.NẾU=21.3(40802ES)
- Wang WW, Ji SY, Zhang W, et al. Thiết kế dựa trên cấu trúc của chất điều biến thụ thể apelin không phì đại. Cell. 2024;187(6):1460-1475.e20. doi:10.1016/j.cell.2024.02.004.NẾU=64,5(40802ES)
- Ke J, Pan J, Lin H, et al. Nhắm mục tiêu vào vi thực bào do Rab7-Rilp làm giảm độc tính lipid ở bệnh cơ tim do tiểu đường. Adv Sci (Weinh). Xuất bản trực tuyến ngày 5 tháng 6 năm 2024. doi:10.1002/advs.202401676.NẾU=15.1(40806ES)
- Jiang L, Xie X, Su N, et al. RNA huỳnh quang dịch chuyển Stokes lớn để chụp ảnh huỳnh quang phát xạ kép và phát quang sinh học trong tế bào sống. Nat Methods. 2023;20(10):1563-1572. doi:10.1038/s41592-023-01997-7.NẾU=48(40802)
- Lou M, Huang D, Zhou Z, et al. Oncoprotein virus DNA HPV18 E7 chọn lọc đối kháng với hoạt hóa miễn dịch bẩm sinh do cGAS-STING kích hoạt. J Med Virol. 2023;95(1):e28310. doi:10.1002/jmv.28310.NẾU=20.69(40802ES)
- Su J, Shen S, Hu Y, et al. SARS-CoV-2 ORF3a ức chế dòng autophagy trung gian cGAS-STING và chức năng kháng vi-rút. J Med Virol. 2023;95(1):e28175. doi:10.1002/jmv.28175.IF=20.69(40802ES)
- Lu YY, Zhu CY, Ding YX, et al. Cepharanthine, một chất điều hòa keap1-Nrf2, ức chế sự phát triển của ung thư dạ dày thông qua stress oxy hóa và con đường chuyển hóa năng lượng. Cell Death Discov. 2023;9(1):450. Xuất bản ngày 12 tháng 12 năm 2023. doi:10.1038/s41420-023-01752-z.NẾU=7(40806ES)
- Li X, Zhang Y, Xu L, et al. Các cảm biến siêu nhạy tiết lộ bối cảnh không gian-thời gian của quá trình chuyển hóa lactat trong sinh lý học và bệnh tật. Cell Metab. 2023;35(1):200-211.e9. doi:10.1016/j.cmet.2022.10.002.NẾU=31.373(40802ES)
- Li X, Zhang Y, Xu L, et al. Các cảm biến siêu nhạy tiết lộ bối cảnh không gian-thời gian của quá trình chuyển hóa lactat trong sinh lý học và bệnh tật. Cell Metab. 2023;35(1):200-211.e9. doi:10.1016/j.cmet.2022.10.002.IF=31.373(40804ES)
- Huang Y, Motta E, Nanvuma C, et al. CCL18 của con người có nguồn gốc từ microglia/đại thực bào thúc đẩy sự tiến triển của glioma thông qua trục CCR8-ACP5 được phân tích trong mô hình lát cắt của con người. Cell Rep. 2022;39(2):110670. doi:10.1016/j.celrep.2022.110670.NẾU=8.8(40804ES)
- Chai Q, Yu S, Zhong Y, et al. Một loại phospholipid phosphatase của vi khuẩn ức chế quá trình pyroptosis của vật chủ bằng cách chiếm đoạt ubiquitin. Khoa học. 2022;378(6616):eabq0132. doi:10.1126/science.abq0132.NẾU=63.714(40802ES)
- Liu R, Yang J, Yao J, et al. Kiểm soát quang di truyền chức năng và chuyển hóa RNA bằng cách sử dụng protein liên kết RNA có thể chuyển đổi ánh sáng được thiết kế. Nat Biotechnol. 2022;40(5):779-786. doi:10.1038/s41587-021-01112-1.NẾU=54.908(40802ES)
- Chen S, Chen G, Xu F, et al. Điều trị hen suyễn dị ứng ái toan thông qua tế bào T thụ thể kháng nguyên khảm neo IL-5 được thiết kế. Cell Discov. 2022;8(1):80. Xuất bản ngày 16 tháng 8 năm 2022. doi:10.1038/s41421-022-00433-y.NẾU=38.079(40804ES)