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基因表達(dá)產(chǎn)物通常是蛋白質(zhì),但是非蛋白質(zhì)編碼基因如轉(zhuǎn)移RNA(tRNA)或小核RNA(snRNA)基因的表達(dá)產(chǎn)物是功能性RNA。
所有已知的生命,無論是真核生物(包括多細(xì)胞生物)、原核生物(細(xì)菌和古細(xì)菌)或病毒,都利用基因表達(dá)來合成生命的大分子?;虮磉_(dá)可以通過對其中的幾個步驟,包括轉(zhuǎn)錄,RNA剪接,翻譯和翻譯后修飾,進(jìn)行調(diào)控來實(shí)現(xiàn)對基因表達(dá)的調(diào)控?;蛘{(diào)控賦予細(xì)胞對結(jié)構(gòu)和功能的控制,基因調(diào)控是細(xì)胞分化、形態(tài)發(fā)生以及任何生物的多功能性和適應(yīng)性的基礎(chǔ)?;蛘{(diào)控也可以作為進(jìn)化改變的底物,因?yàn)榭刂苹虮磉_(dá)的時間、位置和量可以對基因在細(xì)胞或多細(xì)胞生物中的功能(作用)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。在遺傳學(xué)中,基因表達(dá)是基因型產(chǎn)生表型的基本水平。存儲在DNA中的遺傳密碼通過基因表達(dá)得到“翻譯”,并且基因表達(dá)的特性產(chǎn)生生物體的表型。因此,基因表達(dá)的調(diào)節(jié)對于生物體的發(fā)育至關(guān)重要。
腺病毒載體應(yīng)用優(yōu)勢
腺病毒載體轉(zhuǎn)基因效率較高,體外實(shí)驗(yàn)通常接近100%的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率;可轉(zhuǎn)導(dǎo)不同類型的人組織細(xì)胞,不受靶1細(xì)胞是否為分裂細(xì)胞所限;容易制得高滴度病毒載體,在細(xì)胞培養(yǎng)物中重組病毒滴度可達(dá)(10E 11)/ml;進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)并不整合到宿主細(xì)胞基因組,僅瞬間表達(dá),安全性高。因而,腺病毒載體在基因治1療臨床試驗(yàn)方面有了越來越多的應(yīng)用,成為繼逆轉(zhuǎn)錄病毒載體之后廣泛應(yīng)用且非常具前景的病毒載體。
位點(diǎn)特異性重組法
這類方法使用來源于噬菌體的重組酶,這類重組酶能夠識別特異性序列位點(diǎn)(長度數(shù)十堿基對至數(shù)百堿基對)并引發(fā)含有該位點(diǎn)的序列之間的重組;在腺病毒骨架和穿梭質(zhì)粒中添加重組酶能夠識別的特異性位點(diǎn),在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)對應(yīng)的噬菌體重組酶或體外使用重組酶,介導(dǎo)骨架質(zhì)粒和穿梭質(zhì)粒之間的位點(diǎn)特異性重組,將目的基因引入骨架質(zhì)粒,形成帶有重組腺病毒基因組的腺病毒質(zhì)粒;轉(zhuǎn)染包裝細(xì)胞,進(jìn)行病毒載體拯救。該方法進(jìn)一步簡化了腺病毒質(zhì)粒的制備過程,它的缺限是在腺病毒基因組的某些部位不可避免的殘留了重組酶特異性識別位點(diǎn)。
基因?qū)爰?xì)胞常用方法
轉(zhuǎn)染
重組的噬菌體DNA也可象質(zhì)粒DNA的方式進(jìn)入宿主菌,即宿主菌先經(jīng)過CaCl2,電穿孔等處理成感受態(tài)細(xì)菌再接受DNA,進(jìn)入感受態(tài)細(xì)菌的噬菌體DNA可以同樣copy和繁殖,這種方式稱為轉(zhuǎn)染(transfection)。M13噬菌體DNA導(dǎo)入大腸桿1菌就常用轉(zhuǎn)染的方法。重組DNA進(jìn)入宿主細(xì)胞也常用轉(zhuǎn)染方式。zui經(jīng)典的是1973年建立的磷酸鈣法,其利用的基本現(xiàn)象是:DNA如以磷酸鈣-DNA共沉淀物形式出現(xiàn)時,培養(yǎng)細(xì)胞攝取DNA的效率會顯著提高。用電穿孔法處理培養(yǎng)的哺乳類細(xì)胞也能提高細(xì)胞攝取DNA能力,但所用外加電場的強(qiáng)度、電脈沖的長度等條件與處理細(xì)菌者都很不相同。用人工脂質(zhì)膜包裹DNA,形成的脂質(zhì)體可以通過與細(xì)胞膜融合而將DNA導(dǎo)入細(xì)胞,方法簡單而有效,但缺點(diǎn)是有細(xì)胞毒性和血1清的不親和性,近年來人們發(fā)現(xiàn)了一種更為有效的轉(zhuǎn)染試劑-陽離子聚合物,其克服了脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑細(xì)胞毒性大,在體內(nèi)易被血1清清除等缺點(diǎn),具有轉(zhuǎn)染效率1高,操作簡單而日益受到重視。