背景介紹
慢病毒
慢病毒(Lentivirus,LV)是逆轉(zhuǎn)錄病毒科下的一個屬,其基因結(jié)構(gòu)和其他逆轉(zhuǎn)錄病毒類似。包含RNA和蛋白,遺傳信息儲存在RNA中,衣殼糖蛋白與細(xì)胞膜上特異受體結(jié)合而進(jìn)入易感靶細(xì)胞。其RNA進(jìn)入靶細(xì)胞,經(jīng)過反轉(zhuǎn)錄,整合到基因組,從而高水平的表達(dá)效應(yīng)分子。是目前細(xì)胞及模式生物實驗中非常有效的基因研究工具。
慢病毒載體
慢病毒載體則是以慢病毒基因組為基礎(chǔ),對慢病毒自身的元件,如LTR,Gag,Pol,Env等進(jìn)行改造而發(fā)展起來的一類能夠攜帶外源基因的病毒載體。目前以HIV-1(人類免疫缺陷I型病毒)為基礎(chǔ)改造而來的慢病毒載體最為常用,它可以將外源基因有效地整合到宿主染色體上,實現(xiàn)目的基因的長期、穩(wěn)定表達(dá)。 慢病毒包裝 慢病毒包裝,則是將生產(chǎn)病毒所需的組件拆分為多個質(zhì)粒(第2代系統(tǒng)為3個,第3代系統(tǒng)為4個),質(zhì)粒共轉(zhuǎn)到包裝用的細(xì)胞(HEK293T)中,進(jìn)而產(chǎn)生慢病毒顆粒。 吉滿生物擁有14年+的慢病毒包裝服務(wù)經(jīng)驗,秉承“服務(wù)至上,品質(zhì)為先”的理念,已為近25000名科研用戶提供專業(yè)的技術(shù)支持和售后解答。 本篇列舉了慢病毒包裝實驗過程中的9個常見問題,供各位老師學(xué)習(xí)參考! 慢病毒包裝實驗Q&A 如何確定某株細(xì)胞的MOI值? MOI(Multiplicity of Infection,感染復(fù)數(shù))是指每個細(xì)胞感染的病毒數(shù)。通常MOI越高,病毒整合到染色體的數(shù)量越多,也代表了病毒對細(xì)胞的感染能力,MOI越高,細(xì)胞越難被感染。 MOI值高低多受細(xì)胞本身影響,不同實驗室細(xì)胞狀態(tài)等差異可能導(dǎo)致細(xì)胞MOI值有區(qū)別,建議實驗前都先用帶有GFP的對照病毒進(jìn)行MOI預(yù)實驗摸索合適MOI值,進(jìn)而確定病毒用量,通過文獻(xiàn)或參考數(shù)據(jù)設(shè)置預(yù)實驗感染梯度,如MOI較高可選擇高滴度病毒或促感染試劑進(jìn)行優(yōu)化。 可通過如下公式進(jìn)行計算MOI或病毒用量: MOI=病毒滴度×感染的病毒量/細(xì)胞個數(shù) 如何提高慢病毒對細(xì)胞的感染效率? 慢病毒對細(xì)胞的感染效率受多種因素影響,如細(xì)胞自身生長狀態(tài)、細(xì)胞數(shù)量、細(xì)胞被慢病毒感染的難易程度(MOI)等,因此保證細(xì)胞正常增殖,輪廓清晰,合適的細(xì)胞密度,選擇最優(yōu)的感染條件可以更好的保證感染效率。 對于懸浮細(xì)胞,可采用離心感染的方法,減少病毒感染時的體積,從而提高感染效率,如將細(xì)胞培養(yǎng)板密封后,用平角轉(zhuǎn)子離心機1000g離心1h,再放回培養(yǎng)箱中正常培養(yǎng)。 慢病毒感染細(xì)胞后什么時候基因表達(dá)到達(dá)峰值? 慢病毒表達(dá)時間較慢,一般代謝旺盛的細(xì)胞(如293T、BHK21等)48h后可以觀察到GFP熒光(或者RFP紅色熒光); 代謝比較緩慢的細(xì)胞(如原代培養(yǎng)細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞等)GFP(RFP)蛋白表達(dá)所需時間較長,感染后72-96h甚至更長時間可以觀察到GFP(RFP)熒光。 過表達(dá)慢病毒因載體中插入目的基因序列,可能熒光相比對照病毒稍弱;如載體中帶有cas9/dcas9等較大蛋白,建議感染后7~10天再繼續(xù)下游實驗。感染后期請根據(jù)細(xì)胞生長的情況對細(xì)胞進(jìn)行換液或傳代,以保證良好的生長狀態(tài)。 細(xì)胞能被慢病毒感染,但為何熒光很弱? 慢病毒感染細(xì)胞后,由于目的基因與熒光蛋白表達(dá)的方式不一樣,導(dǎo)致熒光表達(dá)有差異的情況也時有發(fā)生。細(xì)胞中熒光強度受病毒載體及細(xì)胞等因素影響。 融合熒光:目的基因與熒光蛋白融合表達(dá),少數(shù)的目的基因?qū)θ诤系臒晒獾鞍椎臒晒庥杏绊???赡苁悄康幕虮磉_(dá)量低,導(dǎo)致融合蛋白的表達(dá)量也低,進(jìn)而熒光不亮;也可能是目的基因?qū)晒獾鞍椎慕Y(jié)構(gòu)和功能有影響,導(dǎo)致熒光不亮。 IRES連接:使用目的基因-IRES-熒光蛋白的結(jié)構(gòu),由于IRES下游基因表達(dá)偏弱,容易導(dǎo)致熒光弱。 2A連接:使用目的基因-2A-熒光蛋白結(jié)構(gòu),2A上游的目的基因和下游熒光蛋白在蛋白翻譯時斷開,如果上游目的基因表達(dá)量低,也會導(dǎo)致下游熒光蛋白表達(dá)受影響,導(dǎo)致熒光弱,此外,2A元件連接斷開不完全,可能存在融合表達(dá)同樣存在影響。 啟動子影響:目的基因和熒光蛋白使用不同的啟動子表達(dá),熒光蛋白接在強啟動子后面時熒光表達(dá)強,接在弱啟動子后面時熒光表達(dá)較弱,同時,不同類型的啟動子在不同細(xì)胞中啟動效果也會有影響,某些細(xì)胞可能需要特殊的啟動子啟動熒光或者目的基因表達(dá)。 細(xì)胞增殖及觀察時間:通常目的細(xì)胞感染的慢病毒顆粒數(shù)越多,細(xì)胞本身增殖越快,熒光會越強;慢病毒在增殖較快的細(xì)胞中感染96~120h后,熒光蛋白表達(dá)才達(dá)到峰值;在增殖較慢的細(xì)胞中感染后,熒光蛋白表達(dá)達(dá)到峰值需要更長的時間。 為什么過表達(dá)慢病毒沒有對照病毒的熒光強? 和病毒的容量有關(guān),插入較長基因后,熒光強度會隨著插入基因的長度或特殊結(jié)構(gòu)(高GC)的存在而減弱,尤其是高GC片段,由于影響了轉(zhuǎn)錄,熒光強度會降低;另外,對照病毒的滴度相對較高,同等體積的病毒,對照的病毒量大。 曝光時間很長才能觀察到熒光? 排除熒光顯微鏡問題:看對照病毒,如對照病毒也不亮屬于顯微鏡問題; PH值:若PH值較低,會導(dǎo)致綠色熒光猝滅,可根據(jù)培養(yǎng)基顏色判斷(是否發(fā)黃); 目的基因的慢病毒可能會比對照病毒的光弱一些,屬于正?,F(xiàn)象,可延長曝光時間。 慢病毒通??梢匝b多大的基因? 通常情況下,需要構(gòu)建的基因長度(含有標(biāo)記基因在內(nèi))不超過4kb。 因為慢病毒表達(dá)載體包含了5’LTR、3’LTR、WPRE等相關(guān)元件,一般情況下整個LTR長度與滴度相關(guān),載體越大,病毒滴度越低,可通過載體情況及構(gòu)建序列長度對病毒滴度進(jìn)行預(yù)估。 慢病毒載體不包病毒能不能當(dāng)質(zhì)粒用? 不包病毒的慢病毒質(zhì)??捎糜谒厕D(zhuǎn),類似于普通載體質(zhì)粒,但裝載序列的慢病毒載體整體較大,通常情況下,載體越大,瞬轉(zhuǎn)效率越低。 有現(xiàn)成的慢病毒質(zhì)粒能不能直接用于吉滿的病毒包裝? 對于客戶提供的慢病毒載體質(zhì)粒,由于載體系統(tǒng)的來源及結(jié)構(gòu)的不同,包裝病毒時在兼容性、產(chǎn)量、滴度等方面都可能存在有差異。 吉滿使用二三代兼容的包裝系統(tǒng),會先對提供的質(zhì)粒進(jìn)行售前評估,如包裝風(fēng)險較大,建議換我們常用載體對包裝滴度更有保障,低風(fēng)險質(zhì)??蛇M(jìn)行少量包裝確定滴度再進(jìn)行大量擴增。 慢病毒包裝服務(wù) 吉滿生物可提供一系列慢病毒現(xiàn)貨產(chǎn)品(過表達(dá)、永生化、iPS、自噬、CRE、亞細(xì)胞定位等)及定制服務(wù)。 吉滿生物在包裝過程中,采用專業(yè)的工藝和標(biāo)準(zhǔn)化的流程,確保產(chǎn)品的純度和活性,助力科研工作順利推進(jìn)。從質(zhì)粒構(gòu)建到病毒包裝僅需5周即可發(fā)貨! 更多產(chǎn)品與服務(wù)歡迎訪問吉滿生物官網(wǎng):www.zxpdf.cn