Transfektion

Die Transfektion ist ein leistungsfähiges analytisches molekularbiologisches Werkzeug, bei dem Moleküle wie DNA, RNA, Proteine und Oligonukleotide gezielt in die Empfängerzelle eingebracht werden und sich in die chromosomale DNA der Empfängerzelle integrieren, was eine Veränderung der Eigenschaften der Zelle bewirkt.

Folgende Methoden der Transfektion sind verbreitet:  

• Calciumphosphat-Methode: Es ist eine weit verbreitete Methode, um fremde DNA-Plasmide in Zellen einzubringen. Die Methode wurde erstmals 1973 von Graham und Van der Ebb beschrieben. Die Calciumphosphat-Transfektionstechnik beinhaltet die Ausfällung von DNA und Kalziumphosphat, wodurch die Bildung kleiner Komplexe ermöglicht wird, die in eine Zelle internalisiert werden und schließlich transfiziert werden.
• Elektroporation: Eine Methode, bei der ein elektrischer Strom über die Zellmembran einer bestimmten Zelle angelegt wird, was zur Bildung einer temporären Pore führt. Diese "Pore" hilft beim Transfer von exogenen Materialien aus dem Medium in das Zytoplasma oder den Zellkern und somit bei der Transfektion der Zelle. Zu den Vorteilen der Elektroporation gehört ihre Vielseitigkeit, da sie bei fast allen verschiedenen Zelltypen wirksam ist.
• Virale Transfektion: Die virale Methode verwendet virale Vektoren, um Nukleinsäuren in Zellen einzuschleusen. Zu den verschiedenen Arten von viralen Vektoren, die verwendet werden können, gehören Retroviren wie das Humane Immundefizienz-Virus (HIV) und das Murine Leukämie-Virus (MuLV) sowie DNA-Viren wie das Herpes-Simplex-Virus (HSV), Adenovirus und Adeno-assoziierte Viren (AAV).
• Lipofektion: Unter Lipofektion versteht man die Methode, bei der ein Lipid (meist kationisch) zur Aufnahme der Nukleinsäure in die Zelle verwendet wird, das genetische Material wird mit Hilfe von Liposomen in die Zelle übertragen. Kationische Lipide bilden in wässriger Lösung Vesikel mit einer Lipid-Doppelschicht, die als Liposomen bezeichnet werden. Wenn Liposomen auf Nukleinsäuren treffen, bilden sie sich zu Nukleinsäure-Lipid-Komplexen, den Lipoplexen, um, die von eukaryotischen Zellen durch Endozytose aktiv aufgenommen werden können. In diesem Fall gelangt der Lipoplex über die Endosomen in das Zytosol der Zelle. Zu den Vorteilen der Lipofektion gehören die hohe Effizienz, die Fähigkeit, verschiedene Arten von Nukleinsäure in eine Vielzahl von Zelltypen zu transfizieren, die Reproduzierbarkeit, die einfache Handhabung und Anwendung.

1. Ourlin JC et al. (1997) Lipid-mediated transfection of normal adult human hepatocytes in primary culture. Anal Biochem 247(1):34-44.
2. Pardy K (1993) DNA transfection. Methods Mol Biol 18:453-455.
3. Pfeifer  A.et al. (2001)  Gene therapy: promises and problems.Annual review of genomics and human genetics 2: 177-211