質粒轉染和慢病毒轉染的區別?

轉染，顧名思義，是指將某種物質轉移到細胞內。在生物醫學研究中，這個“物質”通常指的是DNA或RNA。通過轉染，我們可以向細胞引入新的基因，或者沉默/敲低細胞內的某個基因，從而研究該基因對細胞生命活動的影響。

轉染的方式有很多種，例如脂質體轉染法、磷酸鈣轉染法、病毒轉染、電穿孔、顯微注射等。電穿孔與顯微注射，是通過物理方式，使用相應設備儀器將質粒DNA或者RNA片段注入細胞；磷酸鈣法和脂質體法是利用不同的載體物質攜帶質粒通過直接穿膜或者膜融合的方法使得外源基因進入細胞。

病毒與質粒不同，質粒轉染需要借助外力進入細胞，而病毒轉染是主動侵染的過程，所以通常用病毒感染來表達這一過程。

總而言之，無論是質粒轉染，還是病毒轉染，均是真核細胞主動或被動導入外源DNA片段而獲得新的表型的過程。以慢病毒爲例，我們可以通過下表來比較兩者的區別：

表1：質粒轉染與慢病毒感染的比較

質粒轉染和病毒轉染如何選擇？

在選擇轉染方式時，我們需要考慮的問題有：

·實驗的時間和成本

·轉染的目的細胞是什麽，適合用哪種方式？

·實驗所需要的目的基因表達周期，是否需要穩定表達？

·目的基因片段大小（過表達情況下）

質粒的構建成本較低、周期較短，最常見且成本較低的質粒轉染方式是使用脂質體轉染試劑，但其轉染效率有限，對于很多細胞的轉染能力較低。

在這種情況下則推薦使用病毒感染的方式。通常慢病毒和腺病毒用于細胞感染，腺相關病毒（AAV）用于動物水平的基因遞送。

慢病毒可以整合目的細胞基因組，從而實現穩定轉染，雖然質粒也有一定的整合概率，但效率太低一般不考慮用質粒做穩轉。腺病毒的感染效率高，適用于一些感染難度較大的細胞，例如懸浮細胞、原代細胞。

但我們也需要考慮到質粒與病毒載體的維持表達時間、載體的容量等因素。質粒瞬轉情況下，在細胞內可維持3-7的目的基因表達，腺病毒1周左右，慢病毒則是穩定表達。如果所需要過表達的目的基因片段過長（例如超過4k），那麽慢病毒可能難以包裝，此時可使用腺病毒或者質粒轉染。

最後，通過示意質粒轉染和慢病毒包裝及感染的流程，更直觀地對比這兩種方式。

質粒轉染流程：

構建好質粒後，就可以使用轉染試劑進行細胞轉染了，通常是將質粒與轉染試劑按照說明書要求的量混合後，加入到細胞中，經過換液培養後，進行荧光觀察（如果載體帶有荧光標記）和效率驗證（WB、QPCR）。以漢恒生物的LipoFiter轉染試劑爲例，轉染示意圖如下：

慢病毒包裝轉染步驟（以貼壁細胞爲例）：

慢病毒可使用3質粒系統（例如漢恒生物psPAX2質粒，pMD2.G質粒，pHBLVTM 系列質粒）包裝，將目的基因片段或shRNA幹擾片段構建至慢病毒穿梭載體，再將3質粒系統共轉染293T細胞進行慢病毒的包裝，病毒搜集和濃縮後再進行目的細胞的感染，大致流程如下：