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On appelle transfection le processus de transfert de gènes, c'est-à-dire l'introduction d'ADN exogène dans des cellules eucaryotes, non-médié par un virus, par opposition à la transduction.À noter que le terme "transfection" est assez analogue au processus de transformation bactérien, mais ce terme n'a pas été appliqué aux cellules animales, du fait de son association à un phénotype altéré et une croissance anarchique (en clair, d'un stade pré-cancéreux).
The Trojan Horse strategy is based on the use of a positively-charged carrier molecules that are mixed with the experimental DNA in vitro and then applied directly to the cell culture media. These carrier-DNA complexes associate with cell membranes and thus facilitate DNA uptake. Three most commonly used transfection methods are calcium phosphate precipitation, DEAE dextran-mediated gene transfer and liposome-mediated gene transfer. Three SWAT Team DNA transfection methods have been developed; electroporation, biolistics (gene gun), and microinjection. The overall efficiency of these brute force transfection methods are relatively cell type independent. The Biological Warfare strategy uses recombinant eukaryotic viruses to deliver DNA to host cells. The two most efficient mammalian cell viral vectors are derived from retroviruses and adenoviruses.
L'une des plus classiques et des moins chères, mais aussi des moins fiables, est la transfection par phosphate de calcium, découverte par S. Bacchetti et F. L. Graham en 1977. Une solution saline tamponnée par HEPES (HEPES-buffered saline solution - HeBS) doublement concentrée et contenant des ions phosphate est combinée avec une solution de chlorure de calcium contenant l'ADN à transfecter. Lorsque ces deux solutions sont combinées, il se forme un fin précipité de phosphate de calcium, liant l'ADN à transfecter à sa surface. La suspension contenant le précipité est alors ajoutée aux cellules à transfecter (habituellement une culture cellulaire monocouche). Par un procédé non entièrement compris, les cellules incorporent le précipité contenant l'ADN (ions Ca2+ masquent la polarité négative de l'ADN lui permettant d'entrer dans la cellule).La transfection par phosphate de calcium est particulièrement employée avec les cellules 293 pour assurer des tranfections transitoires.
Calcium phosphate transfection may be used for the production of long-term stable transfectants, works well for transient expression of transfected genes and can be used with most adherent cell lines. DEAE-Dextrantransfection is also an efficient method for introducing DNA into many cell types, including some cell suspensions. However, its suitability is limited to transient expression studies and it is not recommended for the production of stable transfectants (10). For transient expression studies using a particular cell type, both protocols should be tried in order to determine the most efficient method.
D'autres méthodes utilisent des agents polycationiques hautement branchés, appelés dendrimères, comme le polyéthylène imine (JetPEIregisteredtrademark), pour lier l'ADN et le transporter dans la cellule.Le polycation se fixe aux phosphates négatifs de l'ADN et l'englobe entièrement. Le complexe formé est globalement positif et va pouvoir se fixer aux polysaccharides de la membrane plasmique, qui sont négatifs. Du Tris, souvent inclus dans la solution de transfection, améliore la perméabilité membranaire.Une fois fixé à la membrane, le complexe est endocyté et adressé à l'endosome. De plus, le polyéthylène imine possède des propriétés uniques d'éponge à protons, captant les protons du lysosome lors de sa fusion avec l'endosome, inactivant ainsi les hydrolases acides pouvant dégrader l'ADN.Dans le cas du DEAE-Dextran, la captation des protons lysosomaux est assurée par un agent lysosomotropique (chloroquine).Par un processus encore mal connu, le complexe ADN-polycation quitte l'endosome, et est transloqué dans le noyau, où il est exprimé (transfection transitoire, cf. infra) ou intégré au génome puis exprimé (transfection stable, cf. infra).
Une méthode très efficace est l'inclusion de l'ADN à transfecter dans des liposomes
DILUTE DNA IN MEDIUM LIPID REAGENT IN MEDIUM MIX
D'autres encore utilisent l'électroporation Une approche directe de la transfection est le gene gun, dans lequel système l'ADN est couplé à une nanoparticule d'un solide inerte (généralement de l'or), qui est ensuite "tiré" (shot) directement dans le noyau des cellules-cibles.
Frominvitrogen DeliveringRNAi to Cells - Transfection and Viral Delivery
Table 2. Selectingtransfectionreagents and viral deliverymethods
Les adénovirus sont des virus possédant de l'ADN double brin linéaire (30 000 à 38 000 kb), les deux brins d'ADN possèdent à leurs extrémités des séquences répétées inversées qui permettent aux molécules monocaténaires (simple brin) de se circulariser (la protéine p55 permet la circularisation). Les adénovirus sont des particules d'un diamètre de 60 à 90 nm, sans enveloppe, à capside icosaédrique formée de 252 capsomères (240 hexons et 12 pentons). Les capsomères situés aux sommets de l'icosaèdre sont des pentons prolongés par une fibre de longueur variable et terminée par l'antigène Y, responsable de la propriété d'hémagglutination.
Lentivirus (du latinlenti, signifiant « lent ») est un genre de la famille des rétrovirus ayant pour caractéristiques essentielles d'avoir une longue période d'incubation et d'être cytopathogène, autrement dit ils tuent les cellules qu'ils infectent.