| 表达系统 | 真核表达载体 | 慢病毒载体 | 重组腺相关病毒载体 | 重组腺病毒载体 |
|---|---|---|---|---|
| 载体基因特性 | 双链DNA质粒 | RNA逆转录病毒 | 单链DNA病毒 | 双链DNA病毒 |
| 外源基因表达时间 | 24h开始表达,持续3-7天 | 2-4天开始表达,长时间稳定表达 | 7-14天开始表达 | 1-2天开始表达 |
| 插入片段大小 | 8kb左右 | 4kb左右 | 2.8kb左右 | 4kb左右 |
| 稳定细胞株筛选 | 难操作 | 可以 | 不可以 | 不可以,瞬时表达 |
| 细胞实验 | 细胞系,部分转染效率低 | 首选,广谱,感染效率高 | 细胞系,部分血清型转染效率低 | 广谱,感染效率高 |
| 动物实验 | 不适合 | 适合,根据观察时间和注射部位 | 首选,根据观察时间和注射部位 | 免疫原性高,慎选 |
| 滴度范围 | 无 | 108~109TU/ml | 1012-1013VG/ml | 1010-1011PFU/ml |
| 元件名称 | 类型 | 用途 |
|---|---|---|
| 启动子 | CMV、CAG、EF1a、U6等 | 广谱或特异启动目的基因的表达 |
| hSyn、CaMKIIα等 | 特异性启动子,在特定的组织细胞中启动目的基因的表达 | |
| 蛋白标签 | 3xFLAG、HA 、6xHis、Myc等 | 与目的基因融合表达,常用于检测外源蛋白表达水平 |
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荧光标记 |
EGFP、mCherry、mNeonGreen等 |
可与目的基因融合或非融合表达用于检测转染、感染效果 |
| 抗性基因 |
Puro、Neo、Hygro、BSD等 |
真核抗性,常用于稳定株筛选 |
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Amp、Kan |
原核抗性,常用于原核细菌培养,质粒扩增 |
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| 连接元件 |
Linker |
用于连接两个基因,融合表达时常用,可降低因融合表达对蛋白折叠和功能的影响 |
| IRES、2A |
用于连接两个基因,达到非融合表达的效果 |
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| 其它元件 | WPRE | 增加目的基因的表达 |
1. 基因过表达和基因敲入这两种方法的优缺点有哪些?
| 维度 | 基因过表达(随机整合) | 基因敲入(定点整合) |
|---|---|---|
| 原理 | 慢病毒/转座子随机插入基因组,强启动子驱动 cDNA | CRISPR + Donor 将目标序列精准插入指定“安全港”位点 |
| 优点 | ① 技术成熟,2 周出稳转池 ② 载体构建简单,成本低 ③ 表达量高,可多级放大 | ① 单拷贝插入,无位置效应,表达均一 ② 可带内源启动子/3’UTR,生理水平表达 ③ 符合 FDA 申报要求,适合临床前 |
| 缺点 | ① 插入位点随机,可能沉默或激活旁路基因 ② 传代 >30 代表达可能下降 ③ 不适合体内基因治疗申报 | ① 需同步做CRISPR切割+HDR,周期长3-4周 ② 难转染细胞HDR效率低,需病毒型Donor ③ 成本高于随机整合 |
| 泰斯拓提速 | VSV-G 慢病毒 + H+ 增强子,表达提升 5-8 倍 | HZ-HRex™ 平台 HDR 效率 60-84%,不成功不收费 |
2.慢病毒转导和质粒转染这两种方法的优缺点有哪些?
| 维度 | 慢病毒转导 | 质粒转染 |
|---|---|---|
| 原理 | 病毒包膜与细胞膜融合,RNA 逆转录后整合基因组 | 脂质体/电穿孔将 DNA 瞬时导入胞浆,不整合 |
| 优点 | ① 感染效率高(悬浮、原代、难转染细胞 >80%) ② 永久整合,可传代 >30 代 ③ 可做多基因共感染 | ① 实验周期短(24 h 可见表达) ② 无病毒序列,适合瞬时功能挽救 ③ 载体容量大(>10 kb) |
| 缺点 | ① 需 BSL-2 实验室,操作繁琐 ② 插入位点随机,潜在激活旁路基因 ③ 包装容量受限(<6 kb) | ① 瞬转 3-7 d 表达骤降,需反复转染 ② 电转对细胞毒性大,原代细胞死亡率高 ③ 难获均一高表达群体 |
| 泰斯拓方案 | 第三代自灭活病毒 + VSV-G 广谱包膜,滴度 1×10⁸ TU/ml | mRNA 电转替代 DNA,毒性降 50%,表达 48 h 达峰 |