什么是转染？

转染是通过非病毒手段将任何核酸分子引入培养的真核细胞中。过去，它通常仅用于指代DNA，但随着RNAi等应用和最近CRISPR的开发，这种情况发生了变化。尽管有许多方法可以将基因传递到细胞，但研究人员目前使用三种高度认可的方法：化学试剂，电穿孔（基因电转）和病毒转导。最终目标是将核酸输送到细胞中，通过外源基因的表达或通过敲低内源基因来研究基因功能。基因表达的操纵是药物开发、癌症研究、基因治疗和组织工程等研究领域的核心技术。

图1.转染

真核细胞的化学转染

1）试剂与核酸结合形成带正电荷的复合物。2）将复合物添加到细胞中，并通过静电相互作用与带负电的细胞表面结合。3）细胞通过内吞作用将复合物内化为称为内体的膜囊泡。4）试剂使内体膜不稳定 5）复合物从内体逸出并在细胞质中释放核酸货物（siRNA，miRNA或大RNA通常在细胞质中具有活性）。6）DNA必须定位到细胞核，基因表达盒被转录。

化学转染

使用化学转染试剂的转染依靠静电相互作用与核酸结合并靶向细胞膜。这可以通过磷酸钙、聚阳离子和脂质体等化合物或阳离子脂质、聚合物、树枝状聚合物和纳米颗粒等更当前的技术来实现。

使用磷酸钙递送是将核酸引入细胞的最古老和最便宜的方法。这种技术在一些易于转染的细胞系中效果很好，但不能递送到更耐药的细胞，需要大量的DNA，并且通常缺乏可重复性。

为什么转染很重要？

将外源性核酸递送到细胞中的能力使研究人员能够研究基因表达（包括CRISPR / Cas9），RNAi基因沉默并产生稳定的细胞系。或者，生产细胞可用于病毒生产、抗体/蛋白质生产和基因治疗。 

成功转染的基础知识

核酸的成功递送受几个共同因素的影响，包括细胞传代次数、细胞汇合度、DNA质量、DNA：试剂比例、复合物形成时间和转染后孵育时间。