X-tremeGENE DNA Transfection Reagents are nonliposomal,multicomponent reagents proven to efficiently transfect a broad spectrum of cell types. X-tremeGENE 9 and X-tremeGENE HP Reagents can be used in the presence or absence of serum and have low cytotoxic effects,eliminating the need to change medium after transfection.Minimal side effects of the transfection reagent itself are important: to achieve a high expression rate over a long time to reduce the number of dead cells and released proteases, and overexpress higher levels of undigested recombinant protein to obtain physiologically relevant results
In this study, the cytotoxicity and transfection efficiency in HeLa cells was assessed using X-tremeGENE 9 and X-tremeGENE HP DNA Transfection Reagents and compared to competitor reagents.
前言
X-tremeGENE DNA Transfection Reagent是一种非脂质体、多组分转染试剂,已被证明可有效转染多种细胞。X-tremeGENE 9和X-tremeGENE HP在有无血清条件下均可进行转染,且细胞毒性低,转染后无需更换培养基。
降低转染试剂本身的脱靶效应是非常重要的:
■ 在长时间内保证转染目标基因的高表达率
■ 减少死细胞数目及其释放的蛋白酶,能高表达未被消化的目的重组蛋白。
■ 获得同转染目标基因生物相关的结果
本研究中,在Hela细胞上进行了X-tremeGENE 9和X-tremeGENE HPTransfection Reagent的细胞毒性和转染效率检测,并与其他试剂进行了比较。
步骤
■ 细胞毒性使用xCELLigence RTCA MP仪器进行检测,通过测定电阻抗,可长时间、无标记、动态监控细胞生理活动,包括细胞黏附、伸展、增殖、死亡以及其他形态变化。新推出的配套耗材E-plate VIEW 96每个孔下部有0.5mm透明的窗口,可完成可视化的精微检查。
■ 罗氏自动化图像捕获和分析系统Cellavista,其为结合可见光和荧光成像优点的全自动、高通量精微细胞图像分析工作站,在实验中观测细胞形态学变化和检测转染效率。
■ 细胞代谢活动可由WST-1细胞增殖试剂盒分析检测,定量活性细胞的代谢活力。
结果
细胞毒性
■ xCELLigence RTCA MP仪器的连续监测显示,使用X-tremeGENE 9和X-tremeGENE HP Transfection Reagent在Hela细胞上转染GFP表达质粒,与未处理对照组的细胞指数(Cell Index, CI)值是相似的(图1)。而其他试剂在转染5个小时后,细胞指数值有明显的下降,表明存在细胞毒性。
图1: 使用X-tremeGENE 9和X-tremeGENE HP Transfection Reagent及其争转染试剂在Hela细胞上转染GFP表达质粒后,xCELLigence 检测的细胞指数变化曲线图。
图2:Hela细胞转染后的形态。可见光图像由Cellavist仪器获得(10倍放大)
■ Cellavist可视化检测细胞形态,转染24h后获得可见光成像图。X-tremeGENE 9和X-tremeGENE HP转染的Hela细胞呈现健康状态,而其他试剂组则存在大量死亡细胞(图2)。
■ 终点法分析,转染约72h后通过细胞增殖试剂盒WST-1分析确定细胞活性(图3)。与X-tremeGENE 9和X-tremeGENE HP Transfection Reagent相比,其他试剂转染细胞后,显著降低代谢活力,显示出细胞毒性效应。
图3:比较罗氏X-tremeGENE 9和X-tremeGENE HP 与其试剂转染细胞后,细胞活力的百分比。WST-1试剂盒检测得出数值,并以X-tremeGENE 9组结果进行标准化。
转染效率
■ 为获得X-tremeGENE 9和X-tremeGENE HP Transfection Reagent及其他试剂转染后,表达GFP的细胞数目,Cellavista在指定时间点记录荧光图像(图4)。并利用Cellavista图像分析软件,根据GFP阳性细胞面积(荧光图像)与总的细胞面积(相应的可见光图像,未显示)进行定量,数据参见图5。在观察过程中得出,X-tremeGENE试剂有更高的转染效率。
图4 :X-tremeGENE Transfection Reagent转染的细胞表达大量GFP。转染48h后,Cellavista记录的细胞表达GFP的荧光图像(10倍放大)。
图5:GFP表达水平定量。Cellavista分析软件统计转染后24h、48h和72h后的转染效率百分数(以X-tremeGENE 9 Transfection Reagent转染24h后获得的值进行标准化)。
总结
X-tremeGENE 9和X-tremeGENE HP Transfection Reagent在Hela细胞系的检测实验上,表现出低细胞毒性和高DNA转染效率。xCELLigence RTCA MP也是理想的适合实时检测试剂特异性效应的仪器。
材料和方法
细胞培养
Hela细胞(ATCC)接种在合适的含附加成分的细胞培养基中,并在37℃,5%CO2 湿润环境下培养。细胞用胰蛋白酶消化、清洗并接种在E-Plate VIEW 96上。
转染
接种24小时后,分别用三种转染试剂X-tremeGENE 9、X-tremeGENE HP以及其他试剂(LTX和L2K),转染CMV启动子的GFP-pcDNA3.1质粒。转染根据指导手册说明,采用各说明书建议的最适DNA与转染试剂比例。所有实验重复三次。
实时细胞分析
xCELLigence RTCA MP仪器连续监测实验全程细胞状态(从细胞接种到转染后三天)。测定每孔50 μl 细胞培养基的值作为背景电阻抗。每孔最终体积调整至100 μl,密度为4000个Hela细胞。接种后,电阻抗以固定时间间隔被测定。细胞指数(CI)值以转染时进行标准化。
自动成像
Cellavista系统高通量显微镜可在实验过程中指定时间点进行操作。xCELLigence 系统测定可短暂暂停,E-Plate VIEW 96可转化进Cellavista系统中。通过10倍物镜可获得所有96孔板的可见光和荧光图像。转染效率可使用Cellavista软件分析获得。获取图像后,E-Plate VIEW 96返回xCELLigence RTCA MP仪器中,细胞电阻测定可重新开始。
WST-1 分析
细胞活性可使用WST-1细胞增殖试剂盒(罗氏应用科学)在实验终点测定(转染后72小时),参见操作说明。
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