不同的实验技术都是为了满足不同的实验需要,RNA转染提供了另一种有别于DNA转染的研究探索手段——直接将体外翻译的RNA、或者病毒RNA、或RNA oligos,或siRNA、甚至核糖体利用转染技术带入细胞中。由于不需要经过转录即可直接翻译,RNA转染得到的结果比DNA转染更快更直接,当然**于瞬时表达。RNA转染的这些特性很适合某些研究:比如处于非分裂期的细胞转染或者很难用质粒转染的细胞,RNA病毒的研究,反义RNA的转染,sirna转染(RNA干扰)等等。
哪些因素影响RNA转染的效率?
既然都是核酸,传统的DNA转染方法都可以用来转染RNA,不过头疼的就是RNA容易降解和防止RNAse污染。
RNA 操作要注意的事项我们就不用罗嗦了,转染中要额外注意的就是转染试剂应该是确认无RNase污染的,而且也尽量避免和质粒dna转染混用——即使试剂本身兼容DNA和RNA转染,你也要想到人家做质粒DNA转染时往往不会这么小心,难免将污染混入,那你岂不是很冤?多数情况下转染试剂都不建议自己分装,因为不同的管材可能会影响转染试剂的稳定性,那就更得不偿失了。所以RNA专用的转染试剂会更好一些。还有重要的一点就是要采用上等无RNAse污染的血清。
转染时的细胞汇合度常常会比DNA转染高一点,也许是因为RNA转染表达比DNA快?RNA转染的用量必须参考转染试剂说明,因为RNA和转染试剂的比例决定了转染复合物的结构和净电荷,以及是否容易被细胞膜吸附和内吞。RNA少了固然表达不好,太多也会有毒性的问题。有的品牌转染试剂有促核酸凝聚的试剂,帮助核酸折叠为较为致密的结构。如果转染试剂对细胞没有太大影响,转染复合物和细胞共同孵育的时间越长当然越好。不过,如果RNA本身带有荧光标记的化,检测前通常要洗掉多余的RNA以免干扰结果。
除了操作,RNA本身的结构也对转染有一定的影响。哺乳动物的mRNA分子带有5'端帽子结构和3'端PolyA尾巴,此外还有成为 IRES(internal ribosomal entry site)的核糖体结合区,这些结构或者有助于提高mRNA的稳定性,或者有助于核糖体结合到mRNA上进行翻译。对于体外转录得到RNA可以通过实验加入模拟RNA5'端帽子结构类似物而获得这个保护性的“帽子”(Ambion公司有提供的),3'端PolyA尾巴也可以通过实验添加。多数情况下添加这些元件有助于提高RNA进入细胞后的稳定性。但是有时候IRES元件促进翻译的进行,而到有的细胞株中,由于缺乏相应的结合蛋白,IRES反而影响转录。这个在RNA转染实验设计中是要格外注意的。RNA干扰实验中的sirna结构对基因沉默效果也有影响,比如推荐添加的AA(N19)TT结构(AA(N21)或者CA(N21)也是可以的)。这就不在转染的讨论范围内了。
Oligo转染
反义寡核苷酸一度曾经是制药领域的希望之光。Oligo的转染还是属于DNA转染,由于分子小,转染的主要问题是转染后的稳定性。2'-O-methyl oligoribonucleotides比一般的Oligo稳定,硫代S-Oligo可以抗拒核酸酶的降解但不可以磷酸化,如何选择就要根据实验目的而定了。
我们终于结束了转染这一部分。希望对你有所帮助。后我们再顺带介绍通常在转染时遇到问题该如何面对——毕竟不同的细胞和不同的实验目的,遇到困难往往是难于预料的,所以无论前人是否已经为你提供了现成的方法,如果是除初次尝试某种试剂或者某种细胞系,这几个对照是一定要做的:空白对照,只加一定量核酸的对照,只加一定量转染试剂的对照,2个以上不同的量比实验,对于检查问题是非常有用的。
转染效率低:可能的原因:
转染试剂不适合(比如空白对照的细胞存活率就低等等)
转染试剂和核酸或者蛋白的量不够,或者比例不对(自行调整咯,别告诉我你不会)
基因表达时间(检测时间)有问题(孵育更长时间吧,如果没有毒性问题的化,如果毒性也随转染效率提高,那就要缩小孵育时间拉)
副作用(比如目的基因的毒性)(换诱导型启动子吧)
核酸或者蛋白质量问题(重做纯化实验)
报告基因或者检测系统的问题
细胞死亡率高:
过量的转染试剂或者转染复合物(减少用量或者减少孵育时间,转染后洗细胞)
细胞问题(重新复苏活化一个细胞株,或者重新传代)
目的基因毒性(减少用量)
转染效率重复性差:
细胞汇合度不同(保证同样的接种量同样的时间)
支原体污染(杀了它吧,重新复苏一管新的)
细胞传代次数太高了(重新复苏一管新的细胞)
血清质量不稳定(一次囤积同一批号的血清吧)