שינוי כיוון והכיוון של השדה החשמלי במהלך יישום קטניות החשמל משפר את העברת גנים פלסמיד במבחנה</em
Summary
Transfection ג'ין ידי electroporation הוא השתפר בכ פעמיים כאשר הכיוון של השדה החשמלי משתנה במהלך יישום הדופק, תוך כדאיות התא אינו מושפע. הגידול transfection גן נגרמת על ידי גידול של אזור קרום המורכב המוסמכת לכניסת ה-DNA לתוך התא.
Abstract
ג'ין electrotransfer היא שיטה גופנית השתמשו כדי להעביר גנים לתוך התאים על ידי יישום של פולסים חשמליים קצר ואינטנסיבי, אשר גורמות היציבות של קרום התא, מה שהופך אותו חדיר למולקולות קטנות מאפשר העברה של מולקולות גדולות כמו דנ"א. הוא מייצג אלטרנטיבה וקטורים ויראליים, בשל יעילותו, בטיחות וקלות היישום. עבור הגן electrotransfer פרוטוקולים שונים הדופק חשמלי משמשים על מנת להשיג transfection גן מקסימלית, ואחד מהם הוא לשנות את כיוון השדה החשמלי אוריינטציה במהלך הלידה את הדופק. שינוי כיוון השדה החשמלי אוריינטציה להגדיל את שטח קרום המוסמכת לכניסת ה-DNA לתוך התא. בסרטון הזה, אנחנו מדגימים את ההבדל יעילות electrotransfer הגן כאשר כל הפולסים נשלחים באותו כיוון כאשר פולסים מועברים על ידי שינוי לחילופין לכיוון שדה חשמלי בכיוון. לקבלת הטיפ מטרה זו עם אלקטרודות משולב מתח גבוה גנרטור אב טיפוס, המאפשרת שינוי של שדה חשמלי בכיוונים שונים במהלך יישום פולס חשמלי, היו בשימוש. יעילות ג'ין electrotransfer נקבע 24 שעות לאחר היישום דופק כמו במספר התאים לבטא חלבון פלואורסצנטי ירוק מחולק למספר של כל התאים. התוצאות מראות כי transfection הגן הוא גדל כאשר כיוון השדה החשמלי בזמן הלידה הדופק חשמלי משתנה.
Protocol
Discussion
ג'ין electrotransfer היא טכניקה ביוטכנולוגיה צדדי המאפשר העברת דנ"א לתוך התאים באמצעות יישום קצר, פולסים חשמליים במתח גבוה 3 ומהווה חלופה בטוחה יותר וקטורים ויראליים בשל יעילותו, בטיחות וקלות היישום. למרות הגן electrotransfer כיום בשימוש נרחב transfect כל סוגי התאים בשלב הרא?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי הסוכנות למחקר סלובנית (פרויקט J2-9770, IP-0510 מרכז תשתית תוכנית P2-0249). וידאו זה מהווה חומר משלים עבור "electroporation מבוססי טכנולוגיות וטיפולים" סדנה מדעית קורס אקדמי, המאורגן על ידי הפקולטה להנדסת חשמל באוניברסיטת ליובליאנה, סלובניה. המחברים מודים גם Duša Hodžič עבור באדיבות מתן פלסמיד דנ"א.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| HAM-F12 | PAA | E15-016 | culture medium |
| L-glutamine | Sigma-Aldrich | G7513 | |
| fetal bovine serum | PAA | A15-151 | |
| gentamicin | Sigma-Aldrich | G1397 | antibiotic |
| crystacilin | Pliva | 625110 | antibiotic |
| pEGFP-N1 | Clontech Laboratories | 6085-1 | plasmid DNA |
| HiSpeed Plasmid Maxi Kit | Qiagen | 12662 | |
| Na2HPO4 | Merck | F640786 933 | |
| NaH2PO4 | TKI Hrastnik | 0795 | |
| MgCl2 | Sigma-Aldrich | M-8266 | |
| sucrose | Sigma-Aldrich | 16104 | |
| trypsin/EDTA solution | Sigma-Aldrich | T4174 | |
| pipette tip | Custom made | ||
| electric pulse generator | Custom made | ||
| 6 well plate | TPP | 92406 | |
| 15 ml centrifuge tube | TPP | 91015 | |
| 75 cm2 culture flask | TPP | 90076 |
References
- Rebersek, M. Electroporator with automatic change of electric field direction improves gene electrotransfer in-vitro. Biomed Eng Online. 6, 25-25 (2007).
- Trontelj, K., Rebersek, M., Miklavcic, D. Tip electrode chamber for small volume electroporation, electrofusion, and gene transfection. 18, (2006).
- Neumann, E., Schaefer-Ridder, M., Wang, Y., Hofschneider, P. Gene transfer into mouse lyoma cells by electroporation in high electric fields. EMBO J. 1, 841-841 (1982).
- Daud, A. Phase I trial of interleukin-12 plasmid electroporation in patients with metastatic melanoma. J Clin Oncol. 26, 5896-5903 (2008).
- Pavlin, M., Miklavcic, D. Effective conductivity of a suspension of permeabilized cells: a theoretical analysis. Biophys J. 85, 719-729 (2003).
- Xie, T., Sun, L., Zhao, H., Fuchs, J., Tsong, T. Study of mechanisms of electric field-induced DNA transfection. IV. Effects of DNA topology on cell uptake and transfection efficiency. Biophys J. 63, 1026-1031 (1992).
- Rols, M., Delteil, C., Serin, G., Teissie, J. Temperature effects on electrotransfection of mammalian cells. Nucleic Acids Res. 22, 540-540 (1994).
- Golzio, M., Teissie, J., Rols, M. Cell synchronization effect on mammalian cell permeabilization and gene delivery by electric field. Biochim Biophys Acta. 1563, 23-28 (2002).
- Haberl, S., Miklavcic, D., Pavlin, M. Effect of Mg ions on efficiency of gene electrotransfer and on cell electropermeabilization. Bioelectrochemistry. 79, 265-271 (2010).
- Rols, M., Teissie, J. Electropermeabilization of mammalian cells to macromolecules: control by pulse duration. Biophys J. 75, 1415-1423 (1998).
- Kanduser, M., Miklavcic, D., Pavlin, M. Mechanisms involved in gene electrotransfer using high-and low-voltage pulses-An in vitro study. Bioelectrochemistry. 74, 265-271 (2009).
- Pavlin, M., Flisar, K., Kanduser, M. The role of electrophoresis in gene electrotransfer. J Membr Biol. 236, 75-79 (2010).
- Sersa, G., Cemazar, M., Semrov, D., Miklavcic, D. Changing electrode orientation improves the efficacy of electrochemotherapy of solid tumors in mice. Bioelectrochem Bioenerg. 39, 61-66 (1996).
- Faurie, C. Electro-mediated gene transfer and expression are controlled by the life-time of DNA/membrane complex formation. J Gene Med. 12, 117-125 (2010).
