суббота

Методы физического переноса чужеродной ДНК в клетки эукариот

 

Уместно заметить, что чужеродная ДНК может спонтанно проникать в клетки эукариот благодаря наличию на наружных клеточных мембранах белков, специфически связывающих ДНК. Путем эндоци-тоза (впячивания внутрь клеточной мембраны) чужеродная ДНК попадает в цитоплазму в составе эндосом, где обычно быстро разрушается лизосомальными ферментами. Только небольшая часть экзогенной ДНК выходит из эндосом, попадает в ядро и если не разрушается эндогенными нуклеазами, то может быть интегрирована в ДНК клетки. Такое, однако, случается достаточно редко. Известное исключение составляют мышцы, в которых благодаря низкой активности эндогенных нуклеаз и низкой пролиферативной активности введенная ДНК долго (до 1 года) может сохраняться и даже экспрес-сироваться в миофибриллах [Hansen E. et al., 1991].

Эффективная доставка чужеродной ДНК непосредственно в ядро клетки-мишени может быть достигнута путем микроинъекции (метода, применяемого сегодня почти исключительно для создания трансгенных животных путем введения экзогенной ДНК в пронуклеус оплодотворенной яйцеклетки - см. главу 8), при помощи электропорации (кратковременного воздействия сильным электрическим полем), путем перфорации клеточных мембран золотыми или вольфрамовыми микрочастицами, конъюги-рованными с чужеродными ДНК и разогнанными до высокой скорости (метод бомбардировки). Эти методы доставки применимы, главным образом, для клеток, культивируемых in vitro. Исключение составляет лишь метод бомбардировки, который при наличии специального генного «ружья» с успехом применяется и in vivo [Yang N.S. et al., 1990].

Для повышения эффективности переноса обычно используют системы доставки (соединения или группы соединений), взаимодействующие с ДНК с образованием компактных структур, облегчающих проникновение ДНК в клетки и защищающих ее от действия нуклеаз [Власова И.Е. и др., 1994]. Самой простой системой доставки является система кальций-фосфатиой копреципитации, широко применяемая для трансфекции клеток in vitro. Более сложный и многообещающий вариант трансфекции представляет собой рецептор-опосредованный транспорт, предусматривающий создание достаточно сложной, обычно трехкомпонентной, конструкции: ДНК-поликатион + лиганд + вирус