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慢病毒載體——構建穩轉株的利器
發(fā)布時(shí)間: 2021-10-20 點(diǎn)擊次數: 1393次隨著(zhù)病毒生物學(xué)的發(fā)展,諸多病毒載體已成為了在各種實(shí)驗中進(jìn)行核酸轉運的重要工具,主流的病毒載體主要包括:慢病毒、逆轉錄病毒、腺病毒和腺相關(guān)病毒。其中,慢病毒的應用較為廣泛。
什么是慢病毒
慢病毒的英文是Lentivirus,它的命名有兩層含義。一方面,Lenti-在拉丁文中有慢的意思;另一方面,被慢病毒感染的患者早期很難觀(guān)察,大多都會(huì )經(jīng)歷一個(gè)長(cháng)達數年的潛伏期,之后才緩慢發(fā)病,因此這些病原微生物被稱(chēng)之為慢病毒。
它是逆轉錄病毒科下的一個(gè)屬,其主要包括8種能夠感染人和脊椎動(dòng)物的病毒,原發(fā)感染的細胞以巨噬細胞和淋巴細胞為主,最終導致感染個(gè)體發(fā)病。其典型特征為其RNA基因組能逆轉錄為cDNA副本,cDNA副本又能穩定整合至宿主細胞基因組中(這就是常說(shuō)的穩轉)。
慢病毒
慢病毒的基因組都很復雜,編碼一系列不同于其他逆轉錄病毒的調控蛋白,這使得它們具有*的調控途徑和病毒持久性機制。
慢病毒的基因結構
各類(lèi)慢病毒的基因結構
所有的逆轉錄病毒都至少含有這三種基因:gag、pol和env,它們編碼結構蛋白和酶(逆轉錄酶,RNase H,整合酶,和蛋白酶),這是病毒復制所必需的。然而,慢病毒包含額外的基因,這些基因對于有效的病毒復制和持久性是定不可少的。如原型慢病毒HIV-1,編碼了6個(gè)額外的基因(tat、rev、vif、vpu、vpr和nef)。HIV-2和SIV缺乏vpu基因,但包含一個(gè)叫做vpx的基因。非靈長(cháng)類(lèi)的慢病毒含有較少的這些額外基因,但都包含了tat和rev基因,它們分別負責轉錄和轉錄激活病毒基因表達。
HIV-1作為慢病毒的代表,其結構具有一定的特點(diǎn)。它是一個(gè)單鏈的RNA病毒,其由9個(gè)基因所構成,gag、pol、env3個(gè)基因編碼病毒的基本結構,tat、rev2個(gè)調節基因,vif、vpr、vpu、nef 4個(gè)輔助基因。gap基因可以編碼病毒所需的核心蛋白;pol基因編碼病毒復制所需要的酶;env基因編碼病毒的包膜糖蛋白,并且可以決定病毒感染宿主的靶向性。rev基因編碼的蛋白調節gag、pol、env的表達水平,tat編碼的蛋白參與RNA轉錄的調節,此外兩端為長(cháng)末端重復系列,一般簡(jiǎn)稱(chēng)其為L(cháng)TR,內含復制所需的順式作用原件。
慢病毒的特點(diǎn)
1. 感染范圍廣
慢病毒可有效感染分裂和非分裂細胞,適合幾乎所有細胞系,如神經(jīng)元細胞、肝細胞、心肌細胞、腫瘤細胞、內皮細胞、干細胞等。
2. 可穩定表達
慢病毒可將外源基因整合到宿主細胞基因組上,不隨著(zhù)細胞的分裂傳代而丟失,大大提高目的基因或目的shRNA的轉導效率,能夠方便快捷地實(shí)現基因的長(cháng)期、穩定表達。
3. 操作安全性高
慢病毒采用的是自失活復制缺陷型病毒株,保障操作安全。
慢病毒的應用
通常,對慢病毒的利用,更多是通過(guò)慢病毒載體來(lái)進(jìn)行的。慢病毒載體是以HIV-1(人類(lèi)免疫缺陷I型病毒)為基礎發(fā)展起來(lái)的基因治療載體,該載體可以將外源基因有效地整合到宿主的染色體上,從而達到外源基因的持久性表達。此外,這一載體區別于一般的逆轉錄病毒載體,即可以將轉基因技術(shù)整合到分裂和非分裂細胞的基因組中。
慢病毒載體包含了包裝、感染、穩定整合所需要的全部遺傳信息,是慢病毒載體系統的主要組成部分。攜帶有外源基因的慢病毒載體在慢病毒包裝質(zhì)粒、細胞系的輔助下,經(jīng)過(guò)病毒包裝成為有感染力的病毒顆粒,將其進(jìn)行收集和濃縮后可直接感染宿主細胞或者動(dòng)物模型,實(shí)現外源基因在細胞或活體組織中表達。
許多研究者在研究基因功能時(shí),會(huì )進(jìn)行基因干擾和基因過(guò)表達,讓實(shí)驗結論更嚴謹?;蜻^(guò)表達和干擾分別是指通過(guò)慢病毒感染細胞的方式,使目的細胞過(guò)量表達或沉默某特定基因,從而實(shí)現基因的功能增強或減弱?;蜻^(guò)表達和干擾作為一種傳統的分子生物學(xué)技術(shù)至今依然在生物學(xué)研究中發(fā)揮著(zhù)重要作用。
我們針對難轉染的細胞,建立了標準的轉基因技術(shù)服務(wù)體系,可為您提供過(guò)表達、干擾穩轉細胞株的構建服務(wù)。結合高效的慢病毒系統,我們可以準確地將您的目的基因和示蹤基因插入到目的細胞基因組中,得到穩定表達或沉默特定基因的細胞株。
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