С момента своего первого описания по Лю и др.., И Чжан и др.., Доставка гидродинамическая ген (HGD) стала бесценным инструментом для изучения функции генов в грызунов модельных систем 1, 2. Методика включает в быстрой инъекции (5-7 сек) большого объема (8-12% массы тела) раствора в хвостовую вену мышей, чтобы облегчить поглощение плазмидной ДНК на клетках органов-мишеней 1, 2. Эти условия приводят к надежной экспрессии генов в печени и менее экспрессии генов в почках, селезенке, легких и сердце.
Инъекция 10 мкг PCMV-LacZ плазмиды могут трансфекции целых 40% гепатоцитов, что делает HGD наиболее эффективным, невирусный, в естественных условиях способ доставки гена на сегодняшний день 1. В отличие от вирусных носителей, пДНК легко приготовить, не вызывает иммунного ответа у хозяина грызунов 3 и не представляют опасности для здоровья по рекомбинации с концаogenous вирусы. Кроме того, поскольку молекулы ДНК, поставляемые HGD не нужно упаковывать, этот метод подходит для доставки бактериальных искусственных хромосом (BAC) такого размера, как 150 кб 4. Другие типы молекул, которые были завезены гидродинамического способа включают РНК 5-10, Morpholinos 11, белки, 12, 13 и другие малые молекулы 12, 14. Преимущества и недостатки HGD по сравнению с другими методами доставки были обсуждены в превосходных отзывов в литературе 15-20 и ряд авторов предоставили подробное описание процедуры 21-23.
Представляя трансгены в мышах HGD является безопасным и эффективным 1-3, 24 и метод был использован у крыс с сопоставимой успеха 25. С некоторыми изменениями, доказательство правильности концепции эксперименты были проведены в кур 26, Раббиты 27 и свиней 28, хотя, естественных применение в этой техники в более крупных животных остается проблемой. При использовании этого метода, еще одним распространенным ограничением является то, многие из доступных векторов экспрессии млекопитающих не хватает компонентов для достижения постоянного, высокий уровень экспрессии генов. Использование плазмиды экспрессии генов, PCMV-Luc в органы-мишени, очевидно еще в десять минут после HGD, однако, первоначальный, высокий уровень экспрессии резко падает в течение первой недели после инъекции 1. Долгосрочный трансгенная экспрессия можно в зависимости от промоутера и интрона, используемого в плазмиды конструкции 3, 24 однако, поддержание экспрессии генов высокого уровня часто требует повторных инъекций. По этой причине, HGD может быть менее пригодны для изучения хронических заболеваний, которые являются результатом долгосрочного воздействия повреждающих белки или белковые продукты. С учетом этих ограничений, HGD является исключительно мощным инструментом для изучения роциала роль гена и эффект от него мутантов в естественных условиях, а также терапевтических эффектов и регулирования белков и для установления животных моделях болезни (для обзора см. 15). Например, HGD могут быть использованы, чтобы назначить функцию для доменов и аминокислот белков по отдельности введения различных генных конструкций в мышей, которые имеют соответствующие гены нокаут. Кроме того, этот метод может быть использован в любой штамм мыши.
Этот протокол описывает HGD у мышей с акцентом на технических аспектах, необходимых для достижения успешного трансфекции: правильно введения иглы в вену, объем впрыска и скорости доставки. Применение этого метода продемонстрирована на мышиной модели африканского трипаносомоза, смертельной болезни людей и скота 29, 30. В то время как несколько видов трипаносом вызывают заболевания у скота, большинство из них не может вызвать заболевание у человека в связи с врожденной иммунной комплексы в бLOOD называемые трипаносомная литические факторы (ФЦН) 29, 31, 32. Эти порообразующие, липопротеины высокой плотности (HDL) содержат два уникальных, приматов-специфических белков. HPR, лиганд, который облегчает поглощение ФЦН в трипаносом, и APOL-I, литический компонент 31, 33-38 Trypanosoma brucei rhodesiense способен инфицировать людей в связи с выражением сопротивления связанных сывороточного белка (SRA), который связывается с и нейтрализует человеческий APOL-I 34, 39. Бабуин TLF не нейтрализуется SRA из-за его расходящихся APOL-I белка 40. Как сообщалось ранее, с использованием вектора экспрессии млекопитающих (pRG977), трансгенных выражение павиана компонентов TLF у мышей обеспечивает защиту против человека-инфекционный трипаносом 40. Представительные данные, представленные здесь продемонстрировать, как доставка гидродинамическая ген может быть применен для изучения терапевтические эффекты белка.