研生試劑-基因槍的基本原理及影響因素

人類早就夢想能夠突破物種界限，按照人的意愿培育或改良動植物新品種。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。一次可以向數(shù)以千計的細(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。基因槍根據(jù)其加速裝置可分為式、電動式和氣動式。

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對基因瞬時表達(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基因瞬間表達(dá)影響不大。

    3)太高的氦氣壓力會對細(xì)胞造成不可逆的損傷。

    4)轟擊次數(shù)對愈傷組織轉(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處理的基因瞬時表達(dá)明顯增強，抗性愈傷比例比對照提高近l倍。