لیپوفکتامین چیست؟

لیپوفکتامین یا لیپوفکتامین 2000

یک ماده متداول در ترانسفکشن است که توسط شرکت Invitrogen تولید شده و به فروش می رسد. از این ماده در زیست شناسی سلولی و مولکولی استفاده می شود که کاربرد آن در افزایش کارآمدی ترانسفکشن RNA (شامل mRNA و siRNA) یا DNA پلاسمید در محیط آزمایشگاهی است. لیپوفکتامین حاوی زیر واحد های لیپیدی است که می تواند در یک محیط آبی لیپوزوم ایجاد کند، که محموله ترانسفکشن را به دام می اندازد، به عنوان مثال؛ DNA پلاسمید.

لیپوفکتامین مخلوط 3:1 از  DOSPA (2,3‐dioleoyloxy‐N‐ [2(sperminecarboxamido)ethyl]‐N,N‐dimethyl‐1‐propaniminium trifluoroacetate) و DOPE (1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine) است، که با مولکول های اسید نوکلئیک با بار منفی ترکیب می شود و به آن ها اجازه می دهد بر دافعه الکترواستاتیک غشای سلول غلبه کنند.

مولکول های چربی کاتیونی لیپوفتکتامین با یک کولیپید خنثی (چربی کمکی) فرموله می شوند. لیپوزوم های حاوی DNA (با بار مثبت بر روی سطح خود) می توانند با غشا پلاسمایی سلول های زنده با بار منفی در هم آمیزند، به دلیل این واکنش همجوشی خنثی غشای سلول با لیپوزوم، کولیپید تشکیل شده به مولکول های حاوی بار اسید نوکلئیک اجازه عبور از سیتوپلاسم به منظور تکثیر یا بیان را می دهد.

برای اینکه سلول بتواند یک ژن تراریخته را بیان کند، باید اسید نوکلئیک به هسته سلول برسد تا رونویسی آغاز شود. با این حال، ماده ژنتیکی ترانسفکت شده ممکن است هرگز در مرحله اول به هسته نرسد و در جایی از روند انتقال مختل شود.

در سلول های در حال تقسیم، ماده ممکن است با گیر افتادن در پوسته هسته ای دوباره جمع شده و به دنبال میتوز، به هسته برسد. اما تحقیقات نشان داده است که در سلول های غیر تقسیم شونده، لیپوفتکتامین کارایی ترانسفکشن را بهبود می بخشد، یعنی کمک می کند مواد ژنتیکی ترانسفکت شده به هسته سالم و دست نخورده وارد شوند.

معرف ترانسفکشن لیپوفکتامین ™ 2000 باید در دمای 40 درجه سانتیگراد نگهداری شود. معرف منقضی شده لزوماً غیر قابل استفاده نیست، اما احتمالاً باعث کاهش کارایی انتقال می شود.

معرف ترانسفکشن  لیپوفکتامین به طور گسترده در بالا بردن و بهینه سازی ترانسفکشن نقش دارد. ترانسفکشن فرآیند وارد کردن اسیدهای نوکلئیک به سلول های یوکاریوتی با روش های غیر ویروسی است. این فناوری انتقال ژن با استفاده از روش‌های مختلف شیمیایی و فیزیکی، مطالعه عملکرد ژن و بیان پروتئین را در یک محیط سلولی امکان‌پذیر می‌سازد.

ترانسفکشن با واسطه لیپید به لیپیدهای کاتیونی مانند لیپوفکتامین متکی است که انتقال DNA و mRNA به سلول‌ها را تسهیل می‌کند. لیپیدهای کاتیونی یک ساختار لیپوزومی تک لایه با بار سطحی مثبت تشکیل می‌دهند و با اسیدهای نوکلئیک ترکیب می‌شوند و یک کمپلکس ترانسفکشن را تشکیل می‌دهند.

با واکنش بین سرگروه های لیپیدی کاتیونی با غشای سلولی با بار منفی، کمپلکس ترانسفکشن برای اندوسیتوز و ترانسفکشن در سطح سلول قرار می‌گیرد.برای مثال استراتژی‌های استفاده از چنین کمپلکس‌های لیپیدی در دستیابی به ترانسفکشن مورد نظر برای بیان آنتی ژن تومور موفق بوده است.

یکی از انواع لیپوفکتامین ها ،Lipofectamine 2000 است که یک معرف مبتنی بر لیپوزوم کاتیونی است که بازده انتقال بالایی دارد و با استفاده از یک پروتکل ساده ، سطوح بالایی از بیان تراریخته را در طیف وسیعی از انواع سلول‌های پستانداران در شرایط آزمایشگاهی فراهم می کند. راندمان ترانسفکشن بهینه و متعاقب آن زنده ماندن سلول به تعدادی از متغیرهای آزمایشی مانند تراکم سلولی، غلظت لیپوزوم و DNA، زمان کمپلکس شدن لیپوزوم-DNA و وجود یا عدم وجود اجزایی مانند آنتی بیوتیک‌ها نیز بستگی دارد.

اهمیت این عوامل در ترانسفکشن به وسیله Lipofectamine 2000 همراه با برخی کاربردهای خاص در مقالات متعددی مورد بررسی قرار گرفته است برای مثال در یکی از این مقالات استفاده از ترانسفکشن مبتنی بر لیپوفکتامین برای تحویل لیگاندهای داخل سلولی مورد بررسی قرار گرفته است و بینش مهمی در مورد سیگنال دهی لیپیدی در پاسخ های ایمنی ذاتی ارائه می‌دهد.

در واقع معرف های لیپوفکتامین به طور گسترده ای به عنوان “استاندارد طلایی” برای تحویل ایمن DNA یا RNA اگزوژن به سلول پذیرفته شده اند و بطور کلی می‌توانیم با  به کار بردن ترکیبی ساده از تصویربرداری سلول زنده، میکروسکوپ ردیابی تک ذره‌ای و سنجش بازده انتقال کمی روی سلول‌های زنده ،مکانیسم جابه‌جایی درون سلولی مجتمع‌های لیپوفکتامین/DNA  و نحوه اثر بخشی لیپوفکتامین را آشکار کنیم.

لیپوفکتامین مخلوط 3:1 از  DOSPA (2,3‐dioleoyloxy‐N‐ [2(sperminecarboxamido)ethyl]‐N,N‐dimethyl‐1‐propaniminium trifluoroacetate) و DOPE (1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine) است، که با مولکول‌های اسید نوکلئیک با بار منفی ترکیب می‌شود و به آن‌ها اجازه می‌دهد بر دافعه الکترواستاتیک غشای سلول غلبه کنند. مولکول‌های چربی کاتیونی لیپوفتکتامین با یک کولیپید خنثی (چربی کمکی) فرموله می شوند.

لیپوزوم های حاویDNA(با بار مثبت بر روی سطح خود) می‌توانند با غشا پلاسمایی سلول‌های زنده با بار منفی در هم ادغام شوند، به دلیل این واکنش همجوشی خنثی غشای سلول با لیپوزوم، کولیپید تشکیل شده به مولکول های حاوی بار اسید نوکلئیک اجازه عبور از سیتوپلاسم به منظور تکثیر یا بیان را می‌دهد.ما دریافتیم که لیپوفکتامین، برخلاف فرمول‌های جایگزین، می‌تواند به طور موثر از انتقال فعال درون سلولی در امتداد میکروتوبول‌ها و به دام افتادن و تخریب بعدی محموله در محفظه‌های لیزوزومی اسیدی/هضمی جلوگیری کند.

این نتیجه با حرکت تصادفی براونی وزیکول های حاوی لیپوفکتامین در داخل سیتوپلاسم به دست آمده‌است. در واقع انتشار براونی یک مسیر کارآمد برای کمپلکس‌های لیپوفکتامین/DNA برای جلوگیری از تخریب متابولیک است، بنابراین منجر به ترانسفکشن بهینه می‌شود. در مقابل، انتقال فعال در طول میکروتوبول ها منجر به تخریب DNA و ترانسفکشن ضعیف بعدی می شود.

جابه‌جایی درون سلولی، فرار آندوزومی و تخریب لیزوزومی به‌عنوان پدیده‌های بسیار وابسته به هم ظاهر می‌شوند، به‌گونه‌ای که باید به‌عنوان یک مانع واحد در مسیر ترانسفکشن کارآمد در نظر گرفته شوند. برای اینکه سلول بتواند یک ژن تراریخته را بیان کند، باید اسید نوکلئیک به هسته سلول برسد تا رونویسی آغاز شود.

با این حال، ماده ژنتیکی ترانسفکت شده ممکن است هرگز در مرحله اول به هسته نرسد و در جایی از روند انتقال نابود شود. در سلول‌های در حال تقسیم، ماده ممکن است با گیر افتادن در پوسته هسته ای دوباره جمع شده و به دنبال میتوز، به هسته برسد.

اما تحقیقات نشان داده است که در سلول های غیر تقسیم شونده، لیپوفتکتامین کارایی ترانسفکشن را بهبود می بخشد، یعنی کمک می کند مواد ژنتیکی ترانسفکت شده به هسته سالم و دست نخورده وارد شوند.با توجه به همه این نکات لازم است لیپوفکتامین ها به طور گسترده برای توسعه وکتورهای تحویل ژن غیر ویروسی مورد تحقیق و بررسی قرار گیرند.

جهت خرید و یا استعلام قیمت با ما تماس بگیرید یا در واتسپ پیام بزارید

02186073470

منابع: جمع‌آوری شده از مقالات sciencedirect