想要基因在腦區(qū)高效轉(zhuǎn)導(dǎo)？這些點你要get到！
在神經(jīng)科學研究中，尤其是在體實驗，通常利用腺相關(guān)病毒（AAV）工具載體研究基因在神經(jīng)系統(tǒng)中的功能作用，原因在于相較于其他基因運載工具，AAV病毒具有免疫原性低、安全性好并能實現(xiàn)基因的長效表達等優(yōu)點。
前期，我們?yōu)榇蠹医榻B了在神經(jīng)系統(tǒng)研究中常用且好用的血清型，您可以根據(jù)具體的實驗?zāi)康暮头桨敢筮x擇適合的血清型（盤點神經(jīng)研究中常用的AAV血清型），那么在選擇好合適的血清型以后，還有哪些可以優(yōu)化和考慮的因素呢？如何才能驅(qū)動目的基因在腦區(qū)的高效轉(zhuǎn)導(dǎo)？今天我們和大家一起來學習一下。
腺相關(guān)病毒為單鏈DNA病毒（ssAAV）, 在入核、脫衣殼后，需要借助宿主DNA聚合酶或者分子間退火完成雙鏈轉(zhuǎn)化，才能啟動基因轉(zhuǎn)錄過程，這一過程限制了AAV載體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)，并直接影響病毒的感染效率。自身互補雙鏈 DNA 的腺相關(guān)病毒(scAAV)能夠克服這一限制，不需要經(jīng)歷一個由單鏈變?yōu)殡p鏈的過程，也就是說，雙鏈AAV病毒進入細胞后，可以直接表達，并且表達時間更快，表達水平更高。因此，在神經(jīng)研究中，您也可以根據(jù)需要選擇scAAV載體，完成目的基因更快表達，或者基因更強表達的研究。
ssAAV & scAAV
根據(jù)啟動子的表達特征，我們通常將啟動子分為組成型啟動子、誘導(dǎo)型啟動子以及器官/組織特異性啟動子，這些啟動子各具特色。神經(jīng)系統(tǒng)的組成及其復(fù)雜，腦部的精密研究非常關(guān)鍵。要想實現(xiàn)某個腦區(qū)甚至是某一類細胞特異性感染，選擇一種特異性相對更強的啟動子尤為重要。
①組成型啟動子
一般來自于管家基因，可連續(xù)不斷地啟動基因的表達。如巨細胞病毒啟動子CMV、CMV增強子融合的雞?-肌動蛋白啟動子CAG或泛素C啟動子UBC等等。
②誘導(dǎo)型啟動子
只有在一定的外界誘導(dǎo)或刺激作用下才能啟動基因的表達，如四環(huán)素啟動子TRE。
③器官/組織特異性啟動子
只有在特定的器官/組織中才能啟動基因的表達，下圖為大家列出的是一些常見的神經(jīng)組織特異性啟動子：
除了啟動子外，AAV載體上其他元件的使用與優(yōu)化也非常關(guān)鍵，尤其是轉(zhuǎn)錄后調(diào)控元件的添加，對于mRNA的剪接及核輸出、mRNA的穩(wěn)定性及翻譯等具有重要意義，下面列舉兩個對于提高外源基因表達非常重要的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控元件。
① 內(nèi)含子
真核mRNA內(nèi)含子在真核生物基因表達調(diào)控中起著重要的作用，是轉(zhuǎn)基因研究中提高外源基因表達的重要元件之一。在多數(shù)情況下，真核mRNA內(nèi)含子的存在可以提高基因的表達水平，因為其剪接過程會影響mRNA新陳代謝的多個階段，包括轉(zhuǎn)錄、RNA編輯、pre-mRNA的加工、mRNA的出核運輸、翻譯等。所以說，在載體容量允許的情況下可添加一個內(nèi)含子，有助于刺激基因的表達。
② WPRE元件
土撥鼠肝炎病毒轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)序列WPRE是一段順式作用的RNA元件，放在多聚腺苷酸化信號之前可顯著增加mRNA的表達水平和翻譯效率，進而增強基因的表達，并且WPRE插入病毒載體中還可以大大提升病毒包裝的滴度。然而由于WPRE序列較長（600bp左右），所以還需要視具體的載體容量選擇性插入。
目前AAV在神經(jīng)系統(tǒng)研究中的注射方法主要有3種：腦定位注射、靜脈注射和腦脊液注射，每種注射方式各有優(yōu)缺點，研究者可根據(jù)具體的研究對象以及實驗方案，選擇適合的注射方式，推薦進行預(yù)實驗對實驗
效果做初步測試，以得到更優(yōu)的選擇方案。
值得注意的是，除了以上所述各項因素外，AAV病毒本身的滴度和純度，目的基因本身的自然屬性（如胞內(nèi)蛋白/分泌蛋白/轉(zhuǎn)運蛋白）以及AAV感染后所使用的檢測方法等因素也會影響到基因最終的表達效果。因此，在神經(jīng)系統(tǒng)研究中，想要驅(qū)動更高效的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)，可以綜合考慮以上各項因素，優(yōu)化選擇。
