Elektroporation vs. transgenetische Übertragung in Zebrafisch-Embryonen
Elektroporation vs. Zebrafisch-Embryonale Transfektion
Elektroporation ist eine Transfektionsmethode, um Substanzen wie DNA, RNA oder proteomisches Material in Zellen einzubringen, indem ein elektrischer Impuls angelegt wird. Während Elektroporation eine effektive Methode für Zellen wie Bakterien, Hefen, Säugetierzellen, Pflanzenzellen, Insektenzellen oder Primärzellen ist, sind einige Zellen empfindlicher, sodass diese Methode die Gesamtlebensfähigkeit negativ beeinflussen kann. Zum Beispiel wird bei der beliebten Anwendung der embryonalen Transfektion von Zebrafischen von der Verwendung der Elektroporation abgeraten. Gründe, warum diese Methode für diese embryonalen Zelltypen und deren Lebensfähigkeit nicht vorteilhaft ist, sind das Entwicklungsstadium des Embryos, die Empfindlichkeit des Embryos und die Chorionhülle des Embryos.
Entwicklungsstadium
Zebrafisch-Embryonen entwickeln sich schnell, wobei die Gastrulation etwa 6 Stunden nach der Befruchtung beginnt und sie nach 2 Tagen als frei schwimmende Larven schlüpfen. Die Wirksamkeit der Elektroporation kann je nach Entwicklungsstadium der Zelle variieren. Elektroporation kann in bestimmten Entwicklungsstadien weniger effizient sein, was die Nützlichkeit dieser Methode für eine erfolgreiche Transfektion weiter einschränkt.
Es wurde jedoch festgestellt, dass Elektroporation im Furchungsstadium effektiv eingesetzt werden kann (Zhang et al. 2020). Es ist wichtig zu beachten, dass je nach dem zu übertragenden Material und dem gewünschten Ergebnis dieses Transfektionsstadium bei Zebrafisch-Embryonen möglicherweise nicht bevorzugt wird.
Empfindlichkeit
Zebrafisch-Embryonen sind klein, zerbrechlich und anfällig für äußere Stressfaktoren. Elektrische Impulse wurden als negativ für die Entwicklung und erneut für die Lebensfähigkeit befunden. Ihre geringe Größe und Zerbrechlichkeit machen die Elektroporation zu einer riskanten Methode für die Transfektion.
Chorion
Zebrafisch-Embryonen sind von einer schützenden Chorionhülle umgeben, die als Barriere für periphere Moleküle dient. Das Chorion ist ziemlich undurchlässig, sodass eine höhere Spannung erforderlich ist, um Kanäle durch Elektroporation zu öffnen – eine Spannung, die oft die Lebensfähigkeit der Zellen beeinträchtigt.
Alternative Techniken
Alternative Methoden für eine erfolgreiche Transfektion umfassen die standardmäßige druckbasierte Mikroinjektion. Es wurde festgestellt, dass die Transgenese von Vektoren mit Tol2 oder anderen transposonbasierten Systemen eine stabile Expression fördert. Ein standardmäßiger druckbasierter Mikroinjektionsansatz bietet größere Zuverlässigkeit, Präzision und insgesamt mehr Kontrolle bei der Materialabgabe an Embryonen und wird in Zebrafisch-Studien oft der Elektroporation vorgezogen. Schauen Sie sich die druckbasierten Mikroinjektionssysteme von WPI für alle Ihre Bedürfnisse zur Modulation von Zebrafisch-Embryonen an.
Obwohl Elektroporation bei Zebrafisch-Embryonen nicht oft ideal ist, kann sie in bestimmten Forschungskontexten zur Manipulation von Zellen oder Geweben, die von Zebrafisch-Embryonen oder -Adulten stammen, eingesetzt werden. Anwender sollten vorsichtig sein, wenn sie ein Protokoll mit Elektroporation für Zebrafisch-Modelle erstellen, um die Ergebnisse ihrer Anwendung zu optimieren.
Referenz
Zhang, C., Ren, Z. & Gong, Z. (2020). Transgene Expression und Genom-Editierung durch Elektroporation von Zebrafisch-Embryonen. Mar Biotechnology, 22, 644–650. https://doi.org/10.1007/s10126-020-09985-0
