Virus For DNA Delivery | 病毒載體基因傳遞簡介
病毒載體有些可將DNA 序列帶入宿主的染色體上（例如反轉錄病毒載體，腺相關病毒載體），有些則存在染色體外（例如腺病毒載體）。每種病毒載體都有其優、缺點。但一個理想的病毒載體必須具備以下一些基本條件：
(1) 有效及容易製備；
(2) 安全，無強烈的副作用；
(3) 可長期，有調控性的表現基因；
(4) 可準確地傳送基因至指定的標的細胞；
(5) 具有感染分裂及不分裂細胞的能力；
(6) 可準確地插在特定的染色體位置上。
當然這是理想中最好的病毒載體，然現今所用之病毒載體尚未有哪一個具備如此好的條件，也是病毒學家目前正在努力的方向。以下介紹目前ACE Biolabs提供的幾種病毒載體技術服務。
Lentivirus
慢病毒是逆轉錄病毒家族的其中之一，慢病毒可以提供大量重要的遺傳訊息進入宿主細胞，並將其整合到細胞基因組中；因此，慢病毒被用作最有效的基因傳遞工具之一。慢病毒包含病毒啟動子，用於控制轉殖基因或shRNA的表達。經由安全性的修改，使其可以在實驗室中安全使用。
慢病毒如何作用於基因傳遞?
將包裝質粒和轉移載體共轉染至細胞中，可以有效生產釋放到細胞上清液中的慢病毒顆粒。從細胞上清液中收穫的病毒顆粒(Viral particle)，可以轉導多種分裂和非分裂哺乳動物細胞類型，利用慢病毒顆粒感染細胞後，單股RNA
（ssRNA）被逆轉錄，生成雙鏈DNA（dsDNA）穩定整合到宿主的基因組中，提供基因或shRNA的長期轉錄。
(慢病毒顆粒製備)
使用慢病毒的優勢：
▶無需轉染試劑
▶與宿主基因穩定整合（與腺病毒相反），可長期表達基因
▶有效轉導(Transduction)大多數哺乳動物細胞系，包括原代或幹細胞
▶整合到非分裂細胞(Non-dividing cells)中；與逆轉錄病毒不同，慢病毒不需要有絲分裂過程整合入宿主細胞基因組
▶較易感染“難以轉染”的細胞系
▶體內使用時產生免疫排斥低
Adenovirus
腺病毒是雙鏈DNA病毒，可以感染廣泛的細胞類型，包括分裂細胞和非分裂細胞，因此，它們是用於基因傳遞的廣泛使用的載體。 我們的
腺病毒表達載體衍生自人類腺病毒，刪除了E1和E3基因組區域的type5。 由於E1是腺病毒對病毒顆粒的組裝至關重要，修改後的系統僅產生無復制能力的腺病毒。腺病毒可用於轉染多種細胞，包括原代細胞和幹細胞以及動物模型，例如猴子、小鼠和人類細胞。 腺病毒轉染效率通常很高，甚至可以達到90％以上。
使用腺病毒的優勢
使用腺病毒很容易獲得很高力價的病毒，腺病毒可以在HEK293細胞中輕鬆擴增產生病毒顆粒。每個哺乳動物細胞平均可產生10,000顆腺病毒。
▶腺病毒載體複製安全性高
腺病毒通常在人體中發現。由於E1和E3區域已被刪除，使重組腺病毒無法
在人體中複製，可作為安全重組DNA材料。
▶在哺乳動物細胞中瞬時表達
與慢病毒不同，腺病毒不會插入宿主基因組中，使其他基因失活並激活癌化基因。重組腺病毒在宿主細胞中保有原染色體，使其成為體內研究的理想選擇，
像是人類基因療法及相關基因表現反應。
▶腺病毒對宿主細胞無毒性
宿主細胞感染後的存活率幾乎為100％；各種細胞耐受度高。
▶可轉殖長片段基因
我們的E1和E3缺失腺病毒載體最多可以插入8kb的基因，無腸(Gutless)腺病毒載體甚至可容納高達34kb的轉基因。
▶腺病毒相對穩定
重組腺病毒可在冰箱中存放-20度數周，-80度冰櫃多年。腺病毒的高穩定性，純化後可以長期保存，使其適用於人類基因治療和藥品開發。
Adeno-associated virus (AAV)
腺相關病毒（AAV）是一種非包裹的單股DNA病毒，大小約為20nm，可以感染分裂細胞和非分裂細胞。AAV不會引起疾病，並只會引起非常輕微的免疫反應。作用機轉經由感染分裂細胞和非分裂細胞，將其基因組整合到宿主細胞的基因組中，並且僅在有輔助病毒(Helper virus)的情況下複製病毒; 最常見的輔助病毒為腺病毒及單純皰疹病毒。
腺相關病毒特性
▶可感染分裂和非分裂細胞
▶易產出高力價病毒(High Titer Viral production)
▶於體內造成非常輕微的免疫反應
▶僅在輔助病毒存在時進行複製
如何選擇合適的病毒載體
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慢病毒 |
腺病毒 |
腺相關病毒 |
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感染效率 |
~30% |
>90% |
30~40% |
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病毒大小 |
80-130nm |
105nm |
18-26nm |
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造成免疫反應 |
低 |
高 |
非常低 |
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宿主細胞整合 |
O |
X |
X |
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載體包裝能力 |
2.5-5.0kb |
3.0-8.0kb |
2.5kb |
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高力價病毒生產 |
10^7~10^8 IFU/mL |
10^9 IFU/mL |
>10^10IFU/mL |
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感染多數細胞株 |
O |
O |
O |
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感染分裂及未分裂細胞 |
O |
O |
O |
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蛋白質表達水平 |
X |
O |
X |
ACE BioLabs 提供三種病毒載體系統，依您的實驗目的選擇最適合的病毒載體系統。
服務內容: 病毒包裝 Virus Package (Lentivirus/Adenovirus/AAV)
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