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目基因导入受体细胞.ppt

上传人:平哥 2022/4/30 文件大小:6.82 MB

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目基因导入受体细胞.ppt

文档介绍

文档介绍:具有感染能力的λ噬菌体颗粒除含有λ噬菌体DNA分子外,还包括外被蛋白。
以噬菌体颗粒感染受体细胞,首先必须对重组A噬菌体DNA分子进行体外包装 。
体外包装,是指在体外模拟λ噬菌体DNA分子在受体细胞内发生的一系列特殊的包装反应过程,将重组再生能力。
④应考虑外植体中易被转化的分生组织感受态细胞所在的部位及其数量。切割外植体时应尽可能地暴露分生组织细胞,增加农杆茵与分生组织的接种面积。
农杆菌接种操作
外植体的农杆菌接种就是把农杆菌接种到外植体的损伤切面。通常采用较低的菌液OD值和较短的浸泡时间来进行外植体的接种。
将接种农杆菌后的外植体培养在诱导愈伤组织或不定芽固体分化培养基上,随着外植体的细胞分裂和生长,农杆菌在外植体切口面也进行着增殖生长,故该培养过程称之为农杆菌与外植体的共培养。
由于农杆菌的附着侵染、T-DNA的转移及整合都是在共培养时期内完成,因此共培养技术条件的掌握是整个转化的关键环节。其中共培养时间对转化率有着很大影响,
与农杆菌共培养后的外植体表面及浅层组织中常常共生有大量农杆菌,对外植体的正常生长会产生不利影响,必须进行脱菌培养以杀死和抑制农杆菌的生长。
脱菌培养是指把共培养后的外植体转移到含有抗生素的培养基上继续培养生长的过程。目前使用最多的是头孢霉素。
最后,还须将外植体转移至筛选培养基上继续培养,筛选出被转化的细胞,经再分化培养成再生植株。
针对不同的外植体以及不同的转化目的而建立多种转化方法,主要包括叶盘转化法、植株接种共转化法、植物愈伤组织共培养转化法、植物悬浮细胞共培养转化法和原生质体共培养转化法等。
②整体植株接种转化法:人为地在整体植株上造成创伤部位,然后把农杆菌接种在创伤表面,或用针头把农杆菌注射到植株体内、使农杆菌按照天然的感染过程在植株体内进行侵染,获得转化的植物愈伤组织或转基因植株。
③原生质体共培养转化法即取含重组Ti质粒的农杆菌同刚刚再生出新细胞壁的原生质体作短暂的共培养,促使农杆菌与植物细胞之间发生遗传物质的转化。用此方法已成功地实现了植物细胞的体外转化。
④悬浮细胞共培养转化法。此方法类似于原生质体共培养转化法,主要差别是首先建立悬浮细胞系。
(2)DNA的直接转移
DNA的直接转移是指利用植物细胞的生物学特件、通过物理化学的方法将外源基因转入受体植物细胞的技术。
为克服农杆菌介导法的宿主局限性,巳发展了电击法(电穿孔法)、基因枪法(微弹轰击法)、激光微束穿孔法、显微注射法、脂质体介导法,多聚物介导法、花粉管通导法等DNA直接转移技术。
①多聚物介导法
聚乙二醇(PEG)、多聚赖氨酸、多聚鸟氨酸等是常用的协助基因转移的多聚物,尤以PEG应用最广。这些多聚物和二价阳离子(如Mg2+、Ca2+、Mn2+)与DNA混合,能在原生质体表面形成沉淀颗粒,通过原生质体的内否噬作用而被吸收进入细胞内。
聚乙二醇(PEG)、多聚赖氨酸、多聚鸟氨酸等都是细胞融合剂。它们可以使细胞膜之间或使DNA与膜形成分子桥,促使相互间的接触和粘连。还可以引起膜表面电荷的紊乱,干扰细胞间的识别,从而有利于细胞膜间的融合和外源DNA进入原生质体。
本法中线性DNA比环形DNA有更高的转化效率,而单链DNA又比双链DNA更为有效。这与质粒DNA分子对大肠杆菌细胞的转化完全相反。
②电穿孔转化法
细胞膜的基本成分是磷脂双分子层,在适当的外加电压作用下,细胞膜有可能被击穿,但不会导致细胞致命的伤害,当移去外加电压后,被击穿的膜孔可被修复。
③激光微束穿孔转化法
此方法是利用直径很小,能量很高的激光微束能引起细胞膜可逆性穿孔的原理,在荧光显微镜下找出合适的细胞,然后用激光光源替代荧光光源,聚焦后发出激光微束脉冲,造成膜穿孔,处于细胞周围的外源DNA分子随之进入细胞。
这种利用激光微束照射受体细胞实现外源DNA直接导入、整合和表达的技术称之为激光微束穿孔转化法。
激光微束穿孔转化法的优点:操作简便快捷;基因转移效率高;无宿主限制,可适用于各种动植物细胞、组织、器官的转化操作,并且由于激光微束直径小于细胞器,可对线粒体和叶绿体等细胞器进行基因操作。
但该法需要昂贵的仪器设备;技术条件要求高;稳定性和安全性等都不如电穿孔法和基因枪法。
④显微注射法
利用显微注射仪,通过机械方法把外源DNA直接注入细胞质或细胞核的基因转化方法。
这一技术的关键是原生质体或具壁细胞或细胞团的固定。由于动物细胞具有独特的贴壁生长待性,因此不存在固定细胞的问题,这为动物细胞的显微注射创造了十分有利条件,也是动物细胞能广泛使用该技术的原因之一。
但是,对植物细胞而言,首先必须建立固定细胞技术,然后才能进行