根据你的描述,GFP在第一天有很好的表达,但在第二天转染DNA质粒后,第三天绿色荧光消失,只有少数细胞有红色荧光。这可能涉及到几个不同的因素:
1. DNA质粒表达对GFP表达的抑制
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高浓度DNA引起的翻译抑制:你已经电转过mRNA,然后再转DNA质粒,这可能引发细胞对大分子DNA的免疫反应,比如激活干扰素反应。这可能抑制了翻译,不仅影响红色荧光蛋白(DNA质粒编码的),也影响了GFP的表达。由于GFP在之前已经表达过,并不依赖DNA质粒的转染,所以会受细胞整体免疫反应的影响而丧失。
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转染后蛋白降解:有时候当细胞在转染DNA后,可能会触发蛋白降解机制(比如E3泛素连接酶系统)。当细胞压力增加,可能会加速GFP等蛋白的降解,尤其是如果GFP蛋白表达过高或者转染效率过高的情况下。
2. GFP与红色荧光蛋白的竞争
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荧光信号叠加效应:如果你用的是较强的质粒载体,这可能导致过度的转染荷载。红色荧光蛋白的表达可能通过直接或间接方式影响GFP的稳定性或分布。比如,红色荧光蛋白的过表达可能与细胞的内环境(比如核糖体负载、翻译腔体积、ATP消耗等)产生竞争关系,导致GFP信号减弱。
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细胞的空间/代谢压力:过多的表达载体可能增加细胞的代谢负担,尤其在质粒DNA大量表达的情况下,细胞会优先消耗能量和资源来合成新蛋白。这可能抑制了GFP的翻译和/或稳定性,导致你观察到绿色荧光消失。
3. 细胞周期与转染效率差异
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细胞周期与转染的时机问题:如果DNA质粒的转染没有同步到GFP转染的细胞群体,可能存在部分细胞在不同的细胞周期阶段(如G0期、S期、G2期等),而不同的细胞周期阶段对转染和蛋白表达的能力差异较大。也就是说,你的GFP在转染后几小时表达可能会被某些细胞周期阶段的不利条件影响,导致最终GFP荧光减弱。
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DNA质粒的转染效率:DNA质粒的转染效率可能并不完全和mRNA一样高,尤其是大分子DNA的转染可能受到更多的限制。那些未转染DNA质粒的细胞可能依然有较高的GFP表达,而DNA转染高效的细胞却可能因为受到免疫反应或其他因素的干扰导致GFP丢失。
4. 共转影响转染和表达的时间窗口
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不同时间窗口的蛋白降解和稳定性:你的实验设计是先转mRNA后转DNA,这也可能导致蛋白质稳定性窗口的不匹配。GFP本来是迅速表达的,但是因为第二天的DNA质粒加入,可能影响了mRNA转运、翻译等过程,导致GFP在细胞中的半衰期变短,表达量迅速降低。而红色荧光蛋白表达量增加,可能表明细胞对DNA的负载有所响应,导致mRNA稳定性下降。
可能的解决方案或下一步行动:
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优化DNA质粒的转染量:尽量减少DNA质粒的用量,保持总负载不过重,可以降低免疫反应或翻译抑制。
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检查转染效率:检查红色荧光蛋白(DNA质粒编码的)的表达效率,看看是否是转染效率本身的问题。
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用不同的共转染策略:尝试通过分步转染(一天只电转DNA或RNA),并严格控制DNA和mRNA的负载量。
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检查GFP蛋白的稳定性:试着在转染前后用蛋白质抑制剂(如MG132)观察GFP表达的变化,确认是否是蛋白质降解导致的信号丢失。
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分析免疫反应:如果可行,检测干扰素反应、cGAS–STING通路的激活,看看是否是免疫反应影响了GFP表达。
总之,第二天电转DNA质粒可能在短期内引发了细胞的免疫反应或资源竞争,影响了GFP的稳定性或翻译效率。建议可以先尝试降低DNA质粒的量,并结合上述优化方案逐步调试。
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