研生試劑-基因槍的基本原理及影響因素
人類早就夢(mèng)想能夠突破物種界限,按照人的意愿培育或改良動(dòng)植物新品種。20世紀(jì)70年代,DNA重組技術(shù)的出現(xiàn)為人類愿望的實(shí)現(xiàn)提供了可能。在獲得符合要求的基因之后,面臨的是如何將基因?qū)怂x擇的細(xì)胞中,并使之穩(wěn)定表達(dá),出現(xiàn)所期望的遺傳性狀。其中,基因?qū)耸顷P(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。隨著動(dòng)植物基因工程研究的相繼開展,先后出現(xiàn)了化學(xué)介導(dǎo)、生物介導(dǎo)和物理介導(dǎo)等類型方法。在物理介導(dǎo)法中,有激光打孔、電擊孔和基因槍等方法。
基因槍法,又稱生物彈法或微粒槍法、微粒轟擊法,是依賴高速度的金屬顆粒將外源基因引入活體細(xì)胞的一種轉(zhuǎn)化技術(shù)。它是繼農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法之后又一應(yīng)用廣泛的遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)。這種方法操作簡單,效率高,適應(yīng)性強(qiáng)。一次可以向數(shù)以千計(jì)的細(xì)胞導(dǎo)人基因,不受細(xì)胞、組織或器官的類型限制,此外其目標(biāo)命中率高,因此格外受重視?;驑尭鶕?jù)其加速裝置可分為式、電動(dòng)式和氣動(dòng)式。
一、基本原理
經(jīng)適當(dāng)處理后,使DNA液均勻地吸附在或包裹于微小的鎢粉或金粉顆粒表面,利用基因槍的爆炸、高壓放電或高壓氣體作驅(qū)動(dòng)力,發(fā)射出微彈與DNA的復(fù)合體,擊中并高速穿透真空室中受體細(xì)胞的細(xì)胞壁及細(xì)胞膜,進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),從而達(dá)到將吸附于微彈上的外源DNA導(dǎo)人細(xì)胞或原生質(zhì)體,獲得整合與表達(dá)的目的。微彈復(fù)合體對(duì)受體細(xì)孢造成的損傷可以修復(fù)。
二、影響因素
1)不同濃度的CaClz對(duì)基因瞬時(shí)表達(dá)和穩(wěn)定表達(dá)的影響。
2)添加亞精胺溶液與未加亞精胺的轟擊對(duì)基因瞬間表達(dá)影響不大。
3)太高的氦氣壓力會(huì)對(duì)細(xì)胞造成不可逆的損傷。
4)轟擊次數(shù)對(duì)愈傷組織轉(zhuǎn)化的影響很小。
5)細(xì)胞處于不同的生理狀態(tài),初生愈傷組織細(xì)胞的結(jié)構(gòu)緊密,細(xì)胞核大,質(zhì)濃,而繼代3個(gè)月后的愈傷組織逐漸老化,細(xì)胞液泡化程度高。
6)在基因槍轉(zhuǎn)化前24h分別用5、10、20Gy丁射線輻照處理愈傷組織。5Gy處理的基因瞬時(shí)表達(dá)明顯增強(qiáng),抗性愈傷比例比對(duì)照提高近l倍。