RNAi转染方法及注意事项
RNAi的转染方法主要有三种:脂质转染、电转和病毒载体转导。
脂质转染
脂质体(Iiposome)作为体内和体外输送载体的工具,已经研究的十分广泛。具有长疏水链头部带正电荷基团的阳离子脂质体与带负电荷的siRNA相互作用,在脂双分子层环绕siRNA,siRNA经过内吞被导入细胞。脂质转染适用大部分细胞,但在原代细胞及非分裂细胞总转染效率较低。
电转
在电穿孔实验中,电场施加到由磷脂分子和带负电荷的头部基团组成的细胞膜上。电脉冲引起磷脂的重新调整,在细胞膜上制造出孔道,允许siRNA的进入。电穿孔法常用于难以被转染的细胞,但细胞死亡率较高,因此针对每种细胞类型需要优化特定的设置(电压,脉冲数和脉冲长度)。
病毒载体转导
siRNA需要设计成shRNA构建到病毒载体上,基本的shRNA表达结构包含聚合酶III启动子、紧跟的shRNA(有义链、环状结构和反义链以及随后的五个T碱基)、相关的增强子元件以及一个包装序列。适用细胞取决于病毒本身的特性,慢病毒和逆转录病毒可感染大部分细胞,且可以整合至细胞基因组中制备稳定转染细胞株,但对原代细胞感染效率比较低;腺病毒可感染多种类型的细胞,包括原代细胞、悬浮细胞等不易感染的细胞,且载体容量较大,可插入5kb左右的目的片段;腺相关病毒为单链DNA,因此不适合感染细胞,更多用于体内实验。
注意事项
(1)作用时间
siRNA是化学合成的小片段,通常使用脂质转染或电转转染细胞,在细胞中作用时间较短,最长维持1周。shRNA通常是利用病毒载体转导,慢病毒/逆转录病毒可整合至细胞基因组中,因此可以维持较长的时间;腺病毒在细胞中可维持1-3周;腺相关病毒在实验动物体内理论上可维持3-6个月。(这里列出的维持时间仅供参考)
(2)脱靶可能
虽然RNAi也许是最精确的基因沉默机制,但仍然存在特异性和非特异性的脱靶效应。非特异性的脱靶效应可能是由于正义或反义siRNA链与非靶mRNA部分序列互补造成的。最少7个核苷酸互补就能够造成脱靶抑制,且与紧邻互补区域的序列组成,序列在mRNA的位置,以及mRNA中的序列拷贝数有关。有研究表明,shRNA的脱靶效应比siRNA的少,但原因目前尚不清楚。此外,siRNAs可能在细胞质中降解,导致脱靶效应。