Spermatogeneza ssaków jest uważana za wyrafinowany proces samoodnawiających się komórek macierzystych, które kolejno przechodzą mitozę, mejozę i różnicowanie, aby przekształcić się w dojrzałe haploidalne plemniki. Te zmiany morfologiczne są koordynowane przez różne typy komórek i pomimo głębokich prób nadal niemożliwe jest naśladowanie tych procesów w hodowli komórkowej1,2. W związku z tym dotychczasowe badania nad spermatogenezą opierają się na organizmach żywych jako modelach in vivo. Ogólnie rzecz biorąc, badania funkcji genów są zwykle oparte na zwierzętach transgenicznych. Jednak generowanie i utrzymywanie tego rodzaju modelu zwierzęcego jest czasochłonne, kosztowne i dość skomplikowane. Przypisuje się to wymaganemu długiemu procesowi hodowlanemu do wytworzenia i utrzymania transgenu przez pokolenia. Dodatkowo, manipulacja genetyczna całego organizmu za pomocą podejścia transgenicznego lub knockout jest podatna na powodowanie zaburzeń fizjologicznych, gdy celuje w geny o podstawowych funkcjach w wielu regionach, np. poza jądrem lub ogólnoustrojowo.
Ponadto, niektóre metody transfekcji przejściowej wiążą się z pewnymi istotnymi wadami. Na przykład typowymi wadami transferu genów za pośrednictwem wirusa są możliwe prowokowanie reakcji immunologicznych i dodatkowe przepisy bezpieczeństwa, podczas gdy lipofekcja3 i bombardowanie mikrocząsteczkami4 mogą uszkodzić tkankę i są ograniczone do określonej głębokości komórki, aby zapewnić wystarczającą skuteczność transfekcji.
Natomiast elektroporacja (EP) jako kolejny powszechny sposób transfekcji przejściowej, wydaje się stanowić obiecującą technikę umożliwiającą transfekcję in vivo i konsekwentną analizę genów in vivo. Ogólnie rzecz biorąc, EP jest określany jako zjawisko dynamiczne, które zależy od lokalnego napięcia transbłonowego, w którym w konsekwencji w ciągu nanosekund zapośredniczone są pory. Przerwy te mogą być utrzymywane przez milisekundy, co wystarcza do zapewnienia dostępu do DNA, RNA lub małych cząsteczek5. Gdy przyłożone napięcie jest zbyt wysokie, zwykle przejściowy charakter EP jest niwelowany z powodu wytwarzania ciepła i indukcji zbyt szerokiej przepuszczalności, co w konsekwencji prowadzi do nieodwracalnego uszkodzenia ogniwa5.
Tutaj pokazujemy, że elektroporacja to skuteczny i ekonomiczny system transfekcji, który może być wykorzystany do genetycznej transformacji jąder w celu wyjaśnienia cech genów jąder in vivo. W artykule omówiono preparację plazmidu, mikroiniekcję przez przewód odprowadzający i późniejszą elektroporację jąder myszy. Procedura ta może być sposobem z wyboru w celu uzyskania szybkiej, specyficznej i wydajnej transfekcji kanalików nasiennych jąder myszy in vivo w celu zbadania procesów spermatogenezy.