研生試劑-基因槍的基本原理及影響因素

人類早就夢想能夠突破物種界限，按照人的意愿培育或改良動植物新品種。20世紀70年代，DNA重組技術的出現為人類愿望的實現提供了可能。在獲得符合要求的基因之后，面臨的是如何將基因導人所選擇的細胞中，并使之穩定表達，出現所期望的遺傳性狀。其中，基因導人是關鍵的環節之一。隨著動植物基因工程研究的相繼開展，先后出現了化學介導、生物介導和物理介導等類型方法。在物理介導法中，有激光打孔、電擊孔和基因槍等方法。

    基因槍法，又稱生物彈法或微粒槍法、微粒轟擊法，是依賴高速度的金屬顆粒將外源基因引入活體細胞的一種轉化技術。它是繼農桿菌介導轉化法之后又一應用廣泛的遺傳轉化技術。這種方法操作簡單，效率高，適應性強。一次可以向數以千計的細胞導人基因，不受細胞、組織或器官的類型限制，此外其目標命中率高，因此格外受重視。基因槍根據其加速裝置可分為式、電動式和氣動式。

一、基本原理

    經適當處理后，使DNA液均勻地吸附在或包裹于微小的鎢粉或金粉顆粒表面，利用基因槍的爆炸、高壓放電或高壓氣體作驅動力，發射出微彈與DNA的復合體，擊中并高速穿透真空室中受體細胞的細胞壁及細胞膜，進入細胞內，從而達到將吸附于微彈上的外源DNA導人細胞或原生質體，獲得整合與表達的目的。微彈復合體對受體細孢造成的損傷可以修復。

二、影響因素

    1)不同濃度的CaClz對基因瞬時表達和穩定表達的影響。

    2)添加亞精胺溶液與未加亞精胺的轟擊對基因瞬間表達影響不大。

    3)太高的氦氣壓力會對細胞造成不可逆的損傷。

    4)轟擊次數對愈傷組織轉化的影響很小。

    5)細胞處于不同的生理狀態，初生愈傷組織細胞的結構緊密，細胞核大，質濃，而繼代3個月后的愈傷組織逐漸老化，細胞液泡化程度高。

    6)在基因槍轉化前24h分別用5、10、20Gy丁射線輻照處理愈傷組織。5Gy處理的基因瞬時表達明顯增強，抗性愈傷比例比對照提高近l倍。