一、实验原理
磷酸钙转染法是一种常用的将外源DNA导入真核细胞的方法。其基本原理是:在特定条件下,DNA与磷酸钙形成共沉淀复合物,这些复合物能够吸附在细胞表面,并通过内吞作用进入细胞。进入细胞后,DNA可能整合到宿主基因组中,或在细胞质中保持游离状态,随后在细胞核内表达相应的蛋白质。
具体来说,当将溶解的DNA与氯化钙溶液混合时,再逐渐加入磷酸盐缓冲液,就会形成磷酸钙-DNA共沉淀物。这些共沉淀物带有正电荷,能够吸附在带负电荷的细胞表面,进而被细胞摄取。
二、实验步骤
1.细胞准备
在转染前一天,将细胞接种到合适的培养板中,确保细胞在转染时达到对数生长期,且细胞密度适中(一般为60%-80%汇合度)。
2.DNA准备
将待转染的质粒DNA用无菌去离子水或TE缓冲液稀释至适当浓度。
3.转染试剂配制
2×HBS溶液:通常含有50 mM HEPES、280 mM NaCl、1.5 mM Na₂HPO₄,用NaOH调节pH至7.05-7.15,过滤除菌后分装,-20°C保存。
CaCl₂溶液:常用浓度为2.5 M,过滤除菌后分装,-20°C保存。
4.转染复合物制备
在无菌离心管中,将一定体积的质粒DNA(如10-20 μg)加入无菌去离子水中,使总体积达到一定量(如50 μl)。
缓慢加入CaCl₂溶液(如50 μl 2.5 M CaCl₂),轻轻混匀。
逐滴加入2×HBS溶液(如500 μl),边加边轻轻振荡,室温孵育20-30分钟,形成磷酸钙-DNA共沉淀物。
5.细胞转染
将形成的磷酸钙-DNA共沉淀物逐滴均匀加入含有细胞和培养基的培养板中,轻轻晃动培养板,使复合物均匀分布。
将培养板放回二氧化碳培养箱中,继续培养4-16小时(具体时间根据细胞类型而定)。
6.转染后处理
转染结束后,吸去含有转染复合物的培养基,用PBS轻轻冲洗细胞一次。
加入新鲜的培养基,继续培养细胞至所需时间,以便检测转染效果。
三、注意事项
1.细胞状态:确保细胞在转染时处于良好的生长状态,避免使用老化或死亡的细胞。
2.DNA质量:使用高质量的质粒DNA,避免DNA降解或污染。
3.转染条件:优化转染条件,如DNA浓度、CaCl₂浓度、HBS的pH值等,以提高转染效率。
4.操作轻柔:在转染过程中,操作要轻柔,避免对细胞造成机械损伤。
5.无菌操作:整个转染过程应在无菌条件下进行,避免细菌或真菌污染。