转染注意事项经验之谈有血清时的转染血清一度曾被认为会降低转

1、转染考前须知经验之谈有血清时的转染血清一度曾被认为会降低转染效率，但只要在 DNAffi离子脂质体复 合物形成时不含血清，在转染过程中是可以使用血清的。转染过程在两 步中需要使用培养基做为稀释液：在 DNA阳离子脂质体复合物准备过程 以及复合物同细胞接触过程。在开始准备 DNA和阳离子脂质体试剂稀释 液时要使用无血清的培养基，因为 血清会影响复合物的形成 。但在复合 物形成后，在参加细胞中前可以参加血清。阳离子脂质体和DNA的最正确量在使用血清时会有所不同，因此如果你想在转染培养基中参加血清需 要对条件进行优化。大局部细胞可以在无血清培养基中几个小时内保持 健康。对于对血清缺乏比拟敏感的细胞，

2、可以使用OPTI-MEM培养基，一种营养丰富的无血清培养基，或者在转染培养基中使用血清。对于对 血清缺乏比拟敏感的贴壁细胞，建议使用 LIPOFECTAMINE 200。0 培养基中的抗生素抗生素，比方青霉素和链霉素，是影响转染的培养基添加物。这些 抗生素一般对于真核细胞无毒， 但阳离子脂质体试剂增加了细胞的通透 性，使抗生素可以进入细胞。这降低了细胞的活性，导致转染效率低 。 所以，在转染培养基中不能使用抗生素，甚至在准备转染前进行细胞铺 板时也要防止使用抗生素。这样，在转染前也不必润洗细胞。对于稳定 转染，不要在选择性培养基中使用青霉素和链霉素，因为这些抗生素是GENETICIN选择性抗生

3、素的竞争性抑制剂。另外，为了保证无血清培养基中细胞的健康生长，使用比含血清培养基更少的抗生素量。细胞维护和培养的演变可以通过常规的次培养步骤保持转染铺板前的细胞健康。每周传代 一到两次，稀释程度使得下次传代前细胞几乎融合。 不要使细胞保持融 合超过 24 小时 。大多数已建立的细胞系都是非整倍体，原代培养包括了表达不同基 因组合的细胞的混合物。 细胞培养在实验室中保存数月和数年后会经历 突变，总染色体重组或基因调控变化等而演化。这会导致和转染相关的 细胞行为的变化。如果随时间发现这种变化，融化一管新鲜的细胞可能 会恢复原先的转染活性。比方，新鲜融化的 NIH 3T3细胞比传代8次的 细胞表现出

4、更高的转染效率 图 13。融化细胞的进一步传代并没有降 低转染效率。因此，如果观察到转染效率降低，可以试着转染新鲜培养 的细胞以恢复最正确结果。或者，几种来源于经筛选，转染效率较高细胞 亚系的细胞系现在有售。细胞铺板密度用于转染的最正确细胞密度根据不同的细胞类型或应用而异。一般转染时，贴壁细胞密度为70%-90%悬浮细胞密度为2X 106-4X106细胞/ml 时效果较好。确保转染时细胞没有长满或处于静止期。因为 转染效率对细胞密度很敏感 ，所以在不同实验间保持一个根本的传代步骤很重 要。铺板细胞数目的增加可以增加转染活性和细胞产量。在三种不同密 度进行细胞铺板的比拟说明铺板密度最高的，CAT

5、活性也最高图14得到最高活性所需的LIPOFECTAMIN试剂的量也相应增加了。这些结果 说明，对于转染相同量的DNA所需的最正确阳离子脂质体试剂的量会因细 胞密度而异。启动子的选择获得高转染活性所需选择的启动子依赖于选用的细胞系和要表达的 蛋白。CMV启动子在大多数细胞类型中可以获得高表达活性。同其他启 动子，如SV40和RSV劳斯肉瘤病毒相比，在 BHK-21中其活性最高 图15。这三种病毒启动子在 T细胞来源的细胞系，如Jurkat中组 成表达水平较低。转染后在培养基中参加 PHA-L和PMA可以激活Jurkat 细胞中CMV启动子，而单PMA就足以激活KG1和K562人骨髓瘤白细胞 中

6、的CMV启动子。SV40启动子的表达在含有大 T抗原存在于COS-1和 COS-7时会提高，因为大T抗原可以刺激染色体外的合成。DNAt高质量的DNA对于进行高效的转染至关重要。以前研究者使用CsCl梯度离心得到的DNA进行转染，但是这种方法费时费力。其他的质粒纯 化技术如 Marligen 的 High Purity Plasmid Purification System 使用 独特的阴离子交换树脂纯化DNA可以得到用于转染的高质量 DNA图16。另外， Marligen 的纯化系统实验步骤很简单，可以在 2 小时内完 成。瞬时和稳定表达DNA专染后，转入基因的表达可以在 14天内检测到。仅

7、有一局部 转入细胞的DNA被转运到细胞核内进行转录并最终输出 mRNAU细胞质进 行蛋白合成。几天内，大局部外源 DNA会被核酸酶降解或随细胞分裂而 稀释；一周后就检测不到其存在了。瞬时表达分析检测未重组质粒 DNA 上基因的表达。因此，表达水平与位置无关，不会受到周围染色体元件 的影响。瞬时表达分析所需的人力和时间比稳定表达少，但因为DNA摄入效率和表达水平在不同实验中差异较大，实验必须很小心。为了进行 稳定表达，转入的基因必须能和细胞同步复制。在转染的质粒自发整合 到宿主基因组上时就会如此。在一小局部转染的细胞中，参加的DNA通过重组整合到基因组上。包含整合 DNA的细胞很少，必须通过对药

8、物的 抗性筛选进行扩增或通过表型变化进行鉴定。稳定基因表达实验需要数 周，如果需要验证蛋白产量，所需的时间更长。但得到的细胞系可以做 为蛋白生产的稳定来源或用于得到转基因动物。瞬时转染和转染效率的监测基因的瞬时表达在 24-72 小时内就结束了。这种快速的瞬时表达非 常适用于验证质粒表达和监测转染步骤的效率。可以使用报告基因来确 定优化条件，其表达蛋白易检测， 在目的细胞中不含此蛋白或水平很低。 常用的报告基因包括氯霉素乙酰转移酶CAT，绿色荧光蛋白GFP , 荧光素酶Lux或Luc以及b-半乳糖苷酶b-gal 表4。可以使 用简单的非同位素方法检测 b-gal 的表达以测定转染效率和活性参见

9、 第7章实验步骤°pCMV?SPORTgal质粒包含CMV启动子调控下的LacZ 基因，转染入真核细胞内后可以直接表达 bgal 。结合简单的检测步骤， 可以做为监测转染条件的一种方便灵敏的方法。稳定转染细胞系的筛选 连同带有药物抗性的筛选标记基因一起转染目的基因是建立稳定转 染细胞系最常用的方法。氨基糖苷磷酸转移酶基因APH或 neor可以合成APH酶，通过磷酸化使药物失活，从而提供对GENETCI选择性抗生 素 G418 Sulfate 的抗性。抗生素抗性基因可以与目的基因在同一个 质粒上，也可以在不同的质粒上。如果两个不同的质粒同时转染，两个 质粒都可能整合形成稳定转化子。对于

10、两种不同质粒的共转染，带有目 的基因的质粒和带有筛选标记的质粒间的比例为 3:1 或更高以保证抗性 克隆带有转染的目的基因。阳离子脂质体试剂提供了一种建立稳定转染 株的高效方法。 瞬时转染效率的改良一般也会提高稳定转染效率。 比方， 使用LIPOFECTAMINELUS试剂得到的NIH 3T3细胞GENETICIf抗生素抗 性克隆的数目比单独使用 LIPOFECTAMIN增加了大约3倍图17。要 进行稳定的表达分析，在转染后次培养细胞，低密度铺板，给予生长空 间，在几天或数周内保持筛选压力。生长的细胞比不分裂的细胞更快的 受到GENETICIf抗生素的影响。转染后，在开始筛选前等待48-72小

11、时, 使细胞表达足够量的抗性酶，保证在开始筛选时可以自我保护。转染后 48-72小时倒掉培养基，参加含有 GENETICIf抗生素的培养基，抗生素 的浓度根据剂量反响曲线确定，足够杀死未转染细胞。因为许多因子影 响到筛选所需的GENETICIf抗生素的最正确浓度，包括细胞类型，培养基 和血清浓度等，所以有必要对每种细胞作一个剂量反响曲线，确定最正确 浓度参见第 7 章实验步骤。筛选最多可能需要一周时间，因为在致 死剂量的GENETICIN抗生素存在条件下，细胞会分裂 1-2次。在次培养 细胞时使用较低剂量的抗生素，一般是筛选剂量的一半。筛选后的细胞 一般是离散的克隆，根据实验目的不同，可以分别

12、纯化克隆，收集 进行大量培养或染色并进行抗性克隆的计数。蛋白表达和培养基的选择 哺乳动物细胞系合成可溶的，翻译后修饰的蛋白，比细菌，真菌或 昆虫细胞中表达的蛋白更有可能有生物活性。稳定转染的细胞可以合成 大量的重组蛋白， 而瞬时转染细胞可以快速表达， 迅速地合成小量蛋白。 常用的细胞系包括 CHO， 293和 COS-7。 Invitrogen 提供克隆的 293-F， 293-H, C0S-7和CHO-S细胞，来源于经筛选转染效率更高的亚细胞系。 这些细胞也可用于无血清和限定化学成分培养基。重组蛋白的大规模生 产一般在稳定转染的悬浮细胞中进行。这些细胞易于生长到高密度并合 成更多蛋白。使用基质珠做为固相支持可以使贴壁细胞悬浮生长。用于 蛋白生产的细胞的转染可以在添加有血清或无血清培养基中进行。但更 倾向于使用无血清培养基表达蛋白，因为血清蛋白会干扰下游表达蛋白 的纯化。无血清培养基一般针对某一特定细胞类型优化并有几类无血清 培养基不需要添加血清，一般含有不均一的或大量的蛋白但比添加血 清的培养基低得多。无蛋白培养基不含蛋白但可能含有不明成分的抽 提物。限定化学成分的培养基不含有蛋白或未知组成的成分。多种多样 的配