微量DNA轉(zhuǎn)染試劑的原理基于細(xì)胞攝取外源DNA的能力和DNA分子在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)。試劑中所添加的特定分子可以有效地保護(hù)DNA分子,并增加其與細(xì)胞膜之間的親和性,從而提高DNA分子被細(xì)胞攝取的效率。試劑中的酸性環(huán)境和細(xì)胞內(nèi)的酶則能夠促使DNA分子從脂質(zhì)復(fù)合物中被釋放出來(lái),并進(jìn)入細(xì)胞核,實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)染。
將這些DNA脂質(zhì)復(fù)合物添加到目標(biāo)細(xì)胞培養(yǎng)基中。通過(guò)一系列的胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)步驟,DNA脂質(zhì)復(fù)合物會(huì)與細(xì)胞表面的負(fù)電荷分子相互作用,形成脂質(zhì)體和細(xì)胞膜之間的親和性。這種親和作用使得DNA脂質(zhì)復(fù)合物能夠與細(xì)胞膜相結(jié)合,并被細(xì)胞攝取。細(xì)胞將攝入的DNA脂質(zhì)復(fù)合物轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。
通過(guò)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制,DNA脂質(zhì)復(fù)合物被釋放出來(lái)。細(xì)胞質(zhì)中的酸性環(huán)境和細(xì)胞內(nèi)酶的作用會(huì)導(dǎo)致DNA脂質(zhì)復(fù)合物的穩(wěn)定性降低,使之解離。DNA分子被釋放到細(xì)胞質(zhì)中,接下來(lái)進(jìn)入細(xì)胞核。在細(xì)胞核中,DNA分子可以與細(xì)胞的基因組相結(jié)合,或與核內(nèi)的蛋白相互作用,從而實(shí)現(xiàn)基因表達(dá)或基因編輯。
微量DNA轉(zhuǎn)染試劑主要應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
1.基因功能研究:將外源基因?qū)爰?xì)胞內(nèi),從而研究基因在細(xì)胞內(nèi)的功能及影響。
2.基因治療:將治療相關(guān)的基因載體輸送到目標(biāo)細(xì)胞內(nèi),以實(shí)現(xiàn)基因治療的目的。
3.基因編輯:將基因編輯相關(guān)的工具如CRISPR/Cas9系統(tǒng)導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi),以實(shí)現(xiàn)基因編輯。
4.逆轉(zhuǎn)錄病毒研究:將逆轉(zhuǎn)錄病毒的基因組導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi),研究逆轉(zhuǎn)錄病毒感染機(jī)制及生命周期。
5.基因表達(dá)調(diào)控研究:將miRNA、siRNA等轉(zhuǎn)染到細(xì)胞內(nèi),研究基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制。