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首先,取一管含有培养的受体细胞的悬浮液。向该管中加入含有目的基因的可诱导质粒。该基因的表达受上游启动子序列与四环素操纵子(TetO)融合形成的四环素反应元件(TRE)调控。
此外,加入四环素负调控载体,每种载体均包含编码重组四环素转录激活蛋白(tTA)的基因。通过电穿孔法将细胞与DNA混合物进行电击处理,利用电脉冲促进细胞对质粒的摄取。
电穿孔后,将细胞接种并孵育所需的时间。当进入细胞核后,四环素关闭型载体表达 tTA 蛋白。tTA 是一种杂合蛋白,包含四环素阻遏蛋白(TetR)或 TetR 片段以及病毒 VP16 转录激活域。
TetR 结合域与 TRE 元件中的 TetO 序列结合,而 VP16 结构域则促进 RNA 聚合酶从下游 DNA 转录 mRNA,最终导致基因表达。将培养板中的培养基更换为含多西环素的培养基,并进行孵育。
多西环素——一种合成的四环素类似物——可与四环素阻遏蛋白(TetR)结合并改变其构象。这种构象变化会破坏TetR蛋白与TetO序列的相互作用,从而抑制目的基因的表达。
将细胞以 1 × 106 个细胞/cm2 的密度接种于 100 毫米的培养皿中,加入完全最低必需培养基。在 37 摄氏度、5% 二氧化碳及湿度条件下培养 24 小时。次日,在新的 12 孔板的每孔中加入 500 微升不含抗生素的完全培养基,并在 37 摄氏度下预热 30 分钟。
孵育期间,向每个孔对应的1.5毫升离心管中加入1微克报告质粒和1微克调控载体。用每孔10毫升、37摄氏度、不含钙和镁的PBS洗涤肺泡上皮细胞,并在细胞培养孵箱中用每孔5毫升、37摄氏度、0.05%的胰蛋白酶处理细胞2至4分钟。
当细胞脱落后,用每孔10毫升不含抗生素的完全培养基中和胰蛋白酶,并将细胞收集到一个新的50毫升离心管中。用4毫升新鲜培养基洗涤培养皿,以收集残留的细胞,并通过离心沉淀细胞。
将沉淀重悬于1毫升PBS中用于计数,并再次离心细胞。用重悬缓冲液将沉淀重悬至浓度为4 × 107 个细胞/毫升,取4 × 105 个细胞加入至每管质粒和载体中,轻轻混匀。取1管放入电穿孔仪中,并向管内加入3.5毫升电转缓冲液。
完全压下活塞,将镀金电极尖端插入移液管,并轻轻混匀管内物质。用移液管小心吸取细胞,并将移液管插入电穿孔仪中,直至听到咔嗒声。选择适用于肺泡上皮细胞的电穿孔程序,然后按下触摸屏上的开始按钮。
转染后立即移除移液器,并将细胞转移至预热的12孔板中的一个孔内。待所有细胞完成电穿孔并接种后,将培养板放入细胞培养箱中培养,并在两天后用含抗生素的完全培养基更换每孔中的上清液。转染是否成功可通过EGFP的表达来验证,使用对照载体通过荧光显微镜观察或流式细胞术进行检测。
为了抑制目的基因的转录,在转染后72小时,将每孔上清液更换为1毫升含1微克/毫升新鲜配制的多西环素的完全培养基。为了评估目的基因mRNA的半衰期,将培养板放回细胞培养箱中孵育15分钟至6小时。
在每个实验时间点,用1毫升预冷的PBS洗涤一个孔,然后加入500微升商品化苯酚-氯仿RNA提取试剂盒中的裂解缓冲液,轻轻振荡裂解细胞。随后,按照试剂盒说明书分离RNA,并在230、260和280纳米波长下通过分光光度法测定RNA的得率和纯度。