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基因?qū)雰x的工作原理及使用步驟

基因?qū)雰x,也叫電穿孔儀,廣泛應(yīng)用于各種動(dòng)物、植物細(xì)胞和微生物的電穿孔,也可作細(xì)胞雜交、融合、基因?qū)氲难芯俊?/p>

 

基因?qū)雰x

基因?qū)雰x工作原理

細(xì)胞電轉(zhuǎn)染(電轉(zhuǎn)),也叫細(xì)胞電穿孔 (electroporation),是把外源大分子物質(zhì)DNA、RNA、siRNA、蛋白質(zhì)等以及一些小分子導(dǎo)入細(xì)胞膜內(nèi)部的重要方法。

在瞬間強(qiáng)大電場的作用下,溶液中細(xì)胞的細(xì)胞膜具有了一定的通透性,帶電的外源物質(zhì)以類似電泳的方式進(jìn)入細(xì)胞膜。由于細(xì)胞膜磷脂雙分子層的電阻很大,細(xì)胞外部電流場產(chǎn)生的細(xì)胞兩極電壓都被細(xì)胞膜承受,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)分到的電壓可以忽略不計(jì),細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部幾乎沒有電流,因此也決定了正常范圍內(nèi)的電轉(zhuǎn)過程中細(xì)胞毒性很小。電場使DNA等物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞膜后只能停止在細(xì)胞膜附近,隨后細(xì)胞本身的機(jī)制可以允許這些物質(zhì)到細(xì)胞核等處。

由于電轉(zhuǎn)技術(shù)依靠的是物理方法,細(xì)胞表面的分子特性對電轉(zhuǎn)影響比較小。相比化學(xué)轉(zhuǎn)染方法和病毒載體轉(zhuǎn)染方法,電轉(zhuǎn)可以用在所有的細(xì)胞種類上,而且容易定量控制。

 細(xì)胞電轉(zhuǎn)電場圖

 基因?qū)雰x和電轉(zhuǎn)儀

基因?qū)雰x是一個(gè)更廣義的概念,它指的是用于將外源基因?qū)肽繕?biāo)生物體中的任何工具或方法。這些工具和方法可以包括不同種類的轉(zhuǎn)染技術(shù),如電轉(zhuǎn)染、化學(xué)轉(zhuǎn)染、微粒轟擊等。

 電轉(zhuǎn)儀是一種特定類型的基因?qū)雰x,它使用電脈沖來增加細(xì)胞膜的通透性,從而促使外源DNA進(jìn)入細(xì)胞。電轉(zhuǎn)儀通常涉及一個(gè)電脈沖發(fā)生器和電極,通過施加適當(dāng)?shù)碾妶鰲l件,使得細(xì)胞膜暫時(shí)變得滲透性增加,從而讓外源DNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。

需要根據(jù)實(shí)際需求和實(shí)驗(yàn)要求選擇合適的基因?qū)雰x和方法。在選擇和使用時(shí),應(yīng)考慮到目標(biāo)生物體的特性、實(shí)驗(yàn)的目的和條件以及安全和倫理要求。

 

基因?qū)雰x的基本使用步驟

1. 準(zhǔn)備工作:確保使用前進(jìn)行必要的消毒和清潔操作。檢查導(dǎo)入儀的所有部件和配件是否完好無損。

2. 準(zhǔn)備目標(biāo)細(xì)胞:根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,準(zhǔn)備目標(biāo)細(xì)胞的培養(yǎng)物。確保細(xì)胞處于最佳生長狀態(tài),適合進(jìn)行基因?qū)搿?/p>

3. 準(zhǔn)備外源基因:準(zhǔn)備需要導(dǎo)入的外源基因片段。這可以是通過PCR擴(kuò)增得到的DNA片段、合成的基因序列、質(zhì)粒等。

4. 設(shè)置導(dǎo)入條件:根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求,調(diào)整導(dǎo)入儀的參數(shù),如電壓、電極間距、脈沖數(shù)量和脈沖寬度等。這些參數(shù)會(huì)根據(jù)目標(biāo)細(xì)胞的特性和基因?qū)敕秶牟煌兴兓?/p>

5. 轉(zhuǎn)染操作:將目標(biāo)細(xì)胞與外源基因混合或處理,確保外源基因充分與目標(biāo)細(xì)胞接觸。根據(jù)導(dǎo)入儀的類型,可以選擇合適的轉(zhuǎn)染方法,如電轉(zhuǎn)染、化學(xué)轉(zhuǎn)染或微粒轟擊。

6. 應(yīng)用導(dǎo)入條件:根據(jù)設(shè)置好的導(dǎo)入條件,施加電場、化學(xué)誘導(dǎo)劑或微粒轟擊等。確保導(dǎo)入過程以及轉(zhuǎn)染條件的控制時(shí)間恰當(dāng)。

7. 恢復(fù)細(xì)胞:根據(jù)轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞類型,選擇適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基和條件,進(jìn)行培養(yǎng)和恢復(fù)期,以使細(xì)胞適應(yīng)導(dǎo)入后的變化。

8. 檢測和分析:根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,可以使用合適的方法,如PCR、Western blot、流式細(xì)胞術(shù)等進(jìn)行外源基因的表達(dá)和分析。

需要注意的是,使用基因?qū)雰x時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)操作指南和相關(guān)的生物安全規(guī)定。不同類型的基因?qū)雰x可能有不同的使用步驟和注意事項(xiàng),請根據(jù)具體的設(shè)備說明書和實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行操作。

基因?qū)雰x

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