细胞工程

核酸导入技术

将特异的核酸(DNA或RNA)导入到真核细胞中 ，以研究蛋白特性、调控基因表达、调节细胞行为等

常用的核酸导入方法

1. 化学方法：构建非病毒载体（脂质体、DEAE-葡聚糖法、磷酸钙法导入基因）
2. 生物学方法：构建病毒载体（逆转录病毒、腺病毒、 慢病毒导入基因）
3. 物理方法： DNA直接注射、颗粒轰击技术导入基因

脂质体法

脂质体：由类脂质（磷脂）及附加剂组成的一种人工膜。

1. 阳离子脂质体表面带正电荷，能与核酸的磷酸根通过静电作用将DNA分子包裹入内，形成DNA一脂复合体；
2. DNA一脂复合体被表面带负电荷的细胞膜吸附；
3. 再通过膜的融合或细胞的内吞作用，将DNA传递进入细胞；
4. DNA能从包涵体内释放，并进入细胞质中，再进一步进入核内转录、表达。

操作过程：

病毒感染

原理：利用病毒感染细胞并将病毒基因传递入细胞的特性来将外源性核酸导入目的细胞

1. 慢病毒载体包含了包装、转染、稳定整合所需要的遗传信息，是慢病毒载体系统的主要组成部分。
2. 携带有外源基因的慢病毒载体在慢病毒包装质粒、 细胞系的辅助下，经过病毒包装成为有感染力的病毒颗粒。
3. 通过感染靶细胞或活体组织，实现外源基因在细胞或活体组织中表达。

电转法

原理：应用短暂的高压电流脉冲使多种哺乳动物与植物细胞质膜形成纳米级微孔， DNA通过这些微孔关闭时膜成分的再分布而直接进入细胞质。

比较

细胞重编程技术

细胞重编程指的是分化的细胞在特定的条件下被逆转后恢复到全能性状态或多能性状态，或者形成多能干细胞系，或者进一步发育成一个新的个体。

细胞核移植

转录因子

Takahashi K., Yamanaka S., 2006

• Oct4, 发育早期的干细胞的自我更新必须的转录因子。
• Sox2, 维持胚胎干细胞多能性所必须的转录因子。
• Klf4, 编码与肿瘤抑制及癌基因相关的转录因子， 控制单细胞分化的转录网的关键调控基因。
• c-Myc, 促进细胞分裂，与多种肿瘤发生发展有关。

基因编辑技术

基因编辑（gene editing） 是一种能比较精确的对生物体基因组特定目标基因进行修饰的一种基因工程技术或过程。

基因编辑依赖于经过基因工程改造的核酸酶，也称“分子剪刀”，在基因组中特定位置产生位点特异性双链断裂（DSB），诱导生物体通过非同源末端连接（NHEJ）或同源重组（HR）来修复DSB，在此过程中实现基因编辑

CRISPR/Cas9系统简介

Sander JD, Joung JK， Nat Biotechnol. 2014 Apr;32(4):347-55.