La transfección es el proceso de introducir deliberadamente ácidos nucleicos desnudos o purificados en células eucariotas . [1] [2] También puede referirse a otros métodos y tipos de células, aunque a menudo se prefieren otros términos: " transformación " se usa típicamente para describir la transferencia de ADN no viral en bacterias y células eucariotas no animales , incluidas las células vegetales. En células animales, transfección es el término preferido ya que transformación también se usa para referirse a la progresión a un estado canceroso ( carcinogénesis ) en estas células. Transducciónse utiliza a menudo para describir la transferencia de genes mediada por virus a células eucariotas. [2] [3]
La palabra transfección es un acrónimo de trans- e infección . Se puede transfectar material genético (como construcciones de ARNip o ADN plasmídico superenrollado ). La transfección de células animales normalmente implica la apertura de poros transitorios o "agujeros" en la membrana celular para permitir la absorción de material. La transfección se puede llevar a cabo usando fosfato de calcio (es decir , fosfato tricálcico ), por electroporación , por compresión celular o mezclando un lípido catiónico con el material para producir liposomas que se fusionan con la membrana celular y depositan su carga en su interior.
El significado del término ha evolucionado. [4] El significado original de transfección era "infección por transformación", es decir, la introducción de material genético, ADN o ARN, de un virus o bacteriófago que infecta a un procariota en las células, lo que da como resultado una infección. Porque el trabajo con células bacterianas y arqueas, la transfección conserva su significado original como un caso especial de transformación. Debido a que el término transformación tenía otro sentido en la biología celular animal (un cambio genético que permitía la propagación a largo plazo en cultivo, o la adquisición de propiedades típicas de las células cancerosas), el término transfección adquirió, para las células animales, su significado actual de cambio en la célula. propiedades causadas por la introducción de ADN. [ cita requerida ]
Existen varios métodos para introducir ADN extraño en una célula eucariota : algunos se basan en el tratamiento físico (electroporación, compresión celular, nanopartículas, magnetofección); otros dependen de materiales químicos o partículas biológicas (virus) que se utilizan como portadores. Hay muchos métodos diferentes de administración de genes desarrollados para varios tipos de células y tejidos, desde bacterias hasta mamíferos. En general, los métodos se pueden dividir en tres categorías: físicos, químicos y biológicos. [5]
Los métodos físicos incluyen la electroporación , la microinyección , la pistola de genes , la impalefección , la presión hidrostática , la infusión continua y la sonicación. Los productos químicos incluyen métodos como la lipofección , que es un proceso de transfección de ADN mediado por lípidos que utiliza vectores de liposomas. También puede incluir el uso de portadores de genes poliméricos (poliplejos). [6] La transfección biológica generalmente está mediada por virus , utilizando la capacidad de un virus para inyectar su ADN dentro de una célula huésped. Un gen que está destinado a la entrega se empaqueta en una partícula viral de replicación deficiente. Los virus utilizados hasta la fecha incluyen retrovirus ,lentivirus , adenovirus , virus adenoasociados y virus del herpes simple . [ cita requerida ]
Los métodos físicos son los más simples conceptualmente, utilizando algunos medios físicos para forzar el material transfectado en el núcleo de la célula objetivo. El método físico más utilizado es la electroporación , donde pulsos eléctricos cortos rompen la membrana celular, lo que permite que los ácidos nucleicos transfectados entren en la célula. [5] Otros métodos físicos usan diferentes medios para hacer agujeros en la membrana celular: la sonoporación usa ultrasonido de alta intensidad (atribuido principalmente a la cavitación de las burbujas de gas que interactúan con las membranas celulares cercanas), la transfección óptica usa un láser altamente enfocado para formar un ~ Orificio de 1 µm de diámetro. [7]