view in publisher's site

A versatile vector for gene and oligonucleotide transfer into cells in culture and in vivo: polyethylenimine.

Several polycations possessing substantial buffering capacity below physiological pH, such as lipopolyamines and polyamidoamine polymers, are efficient transfection agents per se--i.e., without the addition of cell targeting or membrane-disruption agents. This observation led us to test the cationic polymer polyethylenimine (PEI) for its gene-delivery potential. Indeed, every third atom of PEI is a protonable amino nitrogen atom, which makes the polymeric network an effective "proton sponge" at virtually any pH. Luciferase reporter gene transfer with this polycation into a variety of cell lines and primary cells gave results comparable to, or even better than, lipopolyamines. Cytotoxicity was low and seen only at concentrations well above those required for optimal transfection. Delivery of oligonucleotides into embryonic neurons was followed by using a fluorescent probe. Virtually all neurons showed nuclear labeling, with no toxic effects. The optimal PEI cation/anion balance for in vitro transfection is only slightly on the cationic side, which is advantageous for in vivo delivery. Indeed, intracerebral luciferase gene transfer into newborn mice gave results comparable (for a given amount of DNA) to the in vitro transfection of primary rat brain endothelial cells or chicken embryonic neurons. Together, these properties make PEI a promising vector for gene therapy and an outstanding core for the design of more sophisticated devices. Our hypothesis is that its efficiency relies on extensive lysosome buffering that protects DNA from nuclease degradation, and consequent lysosomal swelling and rupture that provide an escape mechanism for the PEI/DNA particles.

یک بردار چند منظوره برای ژن و الیگونوکلئوتیدی به سلول‌ها در محیط کشت و در بدن زنده منتقل می‌شود: پلی‌اتیلن ایمین.

چندین پلی کاتیون که ظرفیت بافری قابل‌توجهی زیر pH فیزیولوژیکی دارند، مانند پلی آمین ها و پلیمرهای پلی آمیدوآمین، عوامل ترانسفکشن موثری در se هستند - - یعنی، بدون اضافه کردن عوامل هدف‌گیری سلول یا عوامل اختلال غشا. این مشاهده ما را به آزمایش پلیمر کاتیونی پلی اتیلمین (جزیره پرنس ادوارد)برای پتانسیل انتقال ژن آن هدایت کرد. در واقع، هر اتم سوم جزیره پرنس ادوراد یک اتم نیتروژن آمینه پروتونه پذیر است، که شبکه پلیمری را به یک "اسفنج پروتون" موثر در هر pH تبدیل می‌کند. انتقال ژن گزارشگر لوسیفراز با این پلی کاتیون به انواع رده‌های سلولی و سلول‌های اولیه، نتایجی قابل‌مقایسه یا حتی بهتر از آن، لیپوفیلیک آمین ها به ما داد. سمیت سلولی پایین بود و تنها در غلظت‌های بالاتر از غلظت‌های مورد نیاز برای انتقال بهینه مشاهده شد. انتقال الیگونوکلئوتیدها به نورون‌های جنینی با استفاده از پروب فلورسنت دنبال شد. تقریبا تمام نورون‌ها برچسب زدن هسته را نشان دادند و هیچ اثر سمی نداشتند. تعادل بهینه کاتیون / آنیون جزیره پرنس ادوراد برای انتقال آزمایشگاهی تنها کمی در طرف کاتیونی است، که برای انتقال در بدن مفید است. در واقع، انتقال ژن لوسیفراز درون مغزی به موش‌های تازه متولد شده، نتایج مشابهی (برای مقدار معینی از DNA)به ترانسفکشن in vitro سلول‌های اندوتلیال مغز موش صحرایی اولیه یا نورون‌های جنینی مرغ داد. این ویژگی‌ها در کنار هم، جزیره پرنس ادوراد را به یک بردار امیدبخش برای ژن‌درمانی و یک هسته برجسته برای طراحی دستگاه‌های پیچیده‌تر تبدیل می‌کند. فرضیه ما این است که کارایی آن متکی به بافر لیزوزوم گسترده‌ای است که DNA را در برابر تخریب نوکلئاز و تورم و پارگی لیزوزوم متعاقب محافظت می‌کند که یک مکانیزم فرار برای ذرات جزیره پرنس ادوراد / DNA فراهم می‌کند.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.