원활한 연구, 개발 및 제조를 위한 핵산전달시약

과학자들은 진핵세포의 유전자 발현을 조절하기 위한 강력한 기술로 핵산전달감염을 활용합니다. 핵산전달감염은 대학이나 연구소의 연구원부터 생명공학 또는 제약회사의 엔지니어까지 다양한 분야에서 사용됩니다.

핵산전달감염은 외래 핵산이 세포막을 우회하여 세포 내로 진입할 수 있게 하는 과정입니다. 일반적으로 사용되는 외래 핵산은 플라스미드 DNA, RNA, siRNA, 올리고뉴클레오타이드입니다. 세포 내로 전달되면, 핵산은 관심 유전자의 과발현 또는 억제를 통해 유전자 발현을 조절합니다.

유전자 과발현은 관심 유전자의 역할 이해(유전자 연구, 고처리량 스크리닝)부터 항체와 같은 생물학적 제제 생산(단백질 생산), 특히 치료 목적의 재조합 바이러스 입자 생산에 이르기까지 여러 응용 분야에서 필수적인 도구입니다.

유전자 침묵은 관심 유전자의 발현을 방지하는 방법입니다. 유전자 발현은 부분적으로 감소(유전자 노크다운)하거나 완전히 차단(유전자 노크아웃)될 수 있습니다. 모든 유전자가 잠재적으로 표적화될 수 있기 때문에, 유전자 침묵은 단일유전자 질환, 암, 면역치료 전략을 다루기 위한 유전자 기반 치료법을 개발하는 데 널리 사용되는 기술입니다.

핵산 전달감염은 특정 유전자의 과발현 또는 억제를 통해 일시적 또는 안정적으로 세포를 변형하는 데 사용됩니다. 일반적으로 화학적 및 물리적 두 가지 범주로 나뉘는 여러 방법으로 전달감염을 수행할 수 있습니다. 전기천공, 음파천공 또는 미세주입과 같은 여러 물리적 방법이 존재하지만, 이러한 과정은 복잡하고 포유류 세포에 상대적으로 독성이 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 화학적 매개 전달감염은 사용의 용이성, 높은 전달감염 효율성 및 우수한 세포 생존성을 제공하는 훌륭한 대안을 제공합니다. 화학적 전달감염은 일반적으로 음이온성 핵산을 보호할 양이온성 중합체 또는 지질을 사용하여 수행됩니다.

1. 핵산은 다중인산 골격으로 인해 음전하를 띠며, 따라서 양전하 시약(중합체 또는 지질)과 상호작용할 수 있습니다. 이로 인해 복합체 또는 나노입자가 형성되어 핵산을 핵산분해효소에 의한 분해로부터 보호합니다.
2. 대부분의 세포는 세포막 외부 표면에 음전하를 띤 헤파란 황산 프로테오글리칸을 발현하며, 이와 양전하를 띤 핵산전달감염 복합체가 상호작용할 수 있습니다. 이러한 상호작용은 세포내섭취 과정을 통해 세포 흡수를 유도하는 핵심 메커니즘입니다.
3. 세포 내 흡수 시, 핵산전달감염 복합체는 세포 내 소포에 격리됩니다. 당사의 핵산전달감염 시약은 소포 막의 파열 또는 융합을 통해 핵산을 세포질로 방출할 수 있습니다. 대부분의 핵산(올리고뉴클레오타이드, siRNA, mRNA 등)은 활성 상태인 세포질에 머무릅니다. 유전자 전달의 경우, 플라스미드 DNA는 일시적 발현을 위해 핵으로 운반되며, 게놈 통합 후 영구적 발현으로 전환될 수 있습니다.