Virus For DNA Delivery | 病毒載體基因傳遞簡介
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病毒載體有些可將DNA 序列帶入宿主的染色體上(例如反轉錄病毒載體,腺相關病毒載體),有些則存在染色體外(例如腺病毒載體)。
每種病毒載體都有其優、 ...
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CellCulture
VirusForDNADelivery|病毒載體基因傳遞簡介2020/04/22
VirusForDNADelivery|病毒載體基因傳遞簡介
病毒載體有些可將DNA序列帶入宿主的染色體上(例如反轉錄病毒載體,腺相關病毒載體),有些則存在染色體外(例如腺病毒載體)。
每種病毒載體都有其優、缺點。
但一個理想的病毒載體必須具備以下一些基本條件:
(1)有效及容易製備;
(2)安全,無強烈的副作用;
(3)可長期,有調控性的表現基因;
(4)可準確地傳送基因至指定的標的細胞;
(5)具有感染分裂及不分裂細胞的能力;
(6)可準確地插在特定的染色體位置上。
當然這是理想中最好的病毒載體,然現今所用之病毒載體尚未有哪一個具備如此好的條件,也是病毒學家目前正在努力的方向。
以下介紹目前ACEBiolabs提供的幾種病毒載體技術服務。
Lentivirus
慢病毒是逆轉錄病毒家族的其中之一,慢病毒可以提供大量重要的遺傳訊息進入宿主細胞,並將其整合到細胞基因組中;因此,慢病毒被用作最有效的基因傳遞工具之一。
慢病毒包含病毒啟動子,用於控制轉殖基因或shRNA的表達。
經由安全性的修改,使其可以在實驗室中安全使用。
慢病毒如何作用於基因傳遞?
將包裝質粒和轉移載體共轉染至細胞中,可以有效生產釋放到細胞上清液中的慢病毒顆粒。
從細胞上清液中收穫的病毒顆粒(Viralparticle),可以轉導多種分裂和非分裂哺乳動物細胞類型,利用慢病毒顆粒感染細胞後,單股RNA
(ssRNA)被逆轉錄,生成雙鏈DNA(dsDNA)穩定整合到宿主的基因組中,提供基因或shRNA的長期轉錄。
(慢病毒顆粒製備)
使用慢病毒的優勢:
▶無需轉染試劑
▶與宿主基因穩定整合(與腺病毒相反),可長期表達基因
▶有效轉導(Transduction)大多數哺乳動物細胞系,包括原代或幹細胞
▶整合到非分裂細胞(Non-dividingcells)中;與逆轉錄病毒不同,慢病毒不需要有絲分裂過程整合入宿主細胞基因組
▶較易感染“難以轉染”的細胞系
▶體內使用時產生免疫排斥低
Adenovirus
腺病毒是雙鏈DNA病毒,可以感染廣泛的細胞類型,包括分裂細胞和非分裂細胞,因此,它們是用於基因傳遞的廣泛使用的載體。
我們的
腺病毒表達載體衍生自人類腺病毒,刪除了E1和E3基因組區域的type5。
由於E1是腺病毒對病毒顆粒的組裝至關重要,修改後的系統僅產生無復制能力的腺病毒。
腺病毒可用於轉染多種細胞,包括原代細胞和幹細胞以及動物模型,例如猴子、小鼠和人類細胞。
腺病毒轉染效率通常很高,甚至可以達到90%以上。
使用腺病毒的優勢
使用腺病毒很容易獲得很高力價的病毒,腺病毒可以在HEK293細胞中輕鬆擴增產生病毒顆粒。
每個哺乳動物細胞平均可產生10,000顆腺病毒。
▶腺病毒載體複製安全性高
腺病毒通常在人體中發現。
由於E1和E3區域已被刪除,使重組腺病毒無法
在人體中複製,可作為安全重組DNA材料。
▶在哺乳動物細胞中瞬時表達
與慢病毒不同,腺病毒不會插入宿主基因組中,使其他基因失活並激活癌化基因。
重組腺病毒在宿主細胞中保有原染色體,使其成為體內研究的理想選擇,
像是人類基因療法及相關基因表現反應。
▶腺病毒對宿主細胞無毒性
宿主細胞感染後的存活率幾乎為100%;各種細胞耐受度高。
▶可轉殖長片段基因
我們的E1和E3缺失腺病毒載體最多可以插入8kb的基因,無腸(Gutless)腺病毒載體甚至可容納高達34kb的轉基因。
▶腺病毒相對穩定
重組腺病毒可在冰箱中存放-20度數周,-80度冰櫃多年。
腺病毒的高穩定性,純化後可以長期保存,使其適用於人類基因治療和藥品開發。
Adeno-associatedvirus(AAV)
腺相關病毒(AAV)是一種非包裹的單股DNA病毒,大小約為20nm,可以感染分裂細胞和非分裂細胞。
AAV不會引起疾病,並只會引起非常輕微的免疫反應。
作用機轉經由感染分裂細胞和非分裂細胞,將其基因組整合到宿主細胞的基因組中,並且僅在有輔助病毒(Helpervirus)的情況下複製病毒;最常見的輔助病毒為腺病毒及單純皰疹病毒。
腺相關病毒特性
▶可感染分裂和非分裂細胞
▶易產出高力價病毒(HighTiterViralproduction)
▶於體內造成非常輕微的免疫反應
▶僅在輔助病毒存在時進行複製
如何選擇合適的病毒載體
慢病毒
腺病毒
腺相關病毒
感染效率
~30%
>90%
30~40%
病毒大小
80-130nm
105nm
18-26nm
造成免疫反應
低
高
非常低
宿主細胞整合
O
X
X
載體包裝能力
2.5-5.0kb
3.0-8.0kb
2.5kb
高力價病毒生產
10^7~10^8IFU/mL
10^9IFU/mL
>10^10IFU/mL
感染多數細胞株
O
O
O
感染分裂及未分裂細胞
O
O
O
蛋白質表達水平
X
O
X
ACEBioLabs提供三種病毒載體系統,依您的實驗目的選擇最適合的病毒載體系統。
服務內容: 病毒包裝VirusPackage(Lentivirus/Adenovirus/AAV)
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