激光脉冲：基因转移的新方法（图）

　　

    [生物通讯]德国研究人员报道，激光能够打开一条进入细胞的临时通道，使DNA得以进入细胞。这一技术使新基因在不破坏细胞的情况下进入细胞更加容易，有望加速基因治疗迈向主流治疗领域的步伐。

    该技术对DNA疫苗也有实用价值。通过这个技术产生的抵御病毒、细菌和寄生虫感染的新方法可以为细胞提供产生免疫应答的基因。

   [AD340X300] 来自德国Friedrich Schiller大学的 Uday Tirlapur 和Karsten Konig用一个红外线激光器在哺乳动物细胞中打了一个微孔，令一条环状DNA进入。这个DNA编码一种发绿光的蛋白质，因而研究人员可以跟踪DNA的踪迹，因为该蛋白总是使细胞发绿光。（见左图，导入DNA的细胞发出绿光）研究人员观察到，产生该蛋白的细胞继续发光，正常分裂。

    研究人员将DNA转移到每一个他们用连续的超短波激光束脉冲轰击的细胞中。未经这种激光外科处理的细胞不产生发光蛋白质。

    这种新方法与现有的DNA导入方法相比，有效性和选择性都大大提高。目前最常用的DNA转移技术就是电穿孔技术（electroporation），电穿孔是一种用电流的脉冲来使细胞暂时对大分子具有通透性的转化方法，在体外被广泛的应用，在体内也成功的被用在小鼠胚胎的基因导入中。但该方法不能针对个体细胞导入，因而这种DNA转移方法还不够完美。

    另一种常用的DNA导入方法是让目的基因搭载一个能够附着DNA、又能够穿破细胞膜的载体上－－如经遗传修饰后无害的病毒等。自然情况下，病毒就是这样入侵细胞，将它们的遗传物质导入细胞，融入到宿主细胞的复制机器中的。但还是存在同样的问题，就是病毒载体的选择性较差，难以达到100％有效。

    基因治疗，是指将机体缺少或存在缺陷的特殊基因导入细胞内，产生相关蛋白来治疗疾病的方法。这种方法依赖于DNA能否通过细胞膜。如果导入目的基因的方法能够完善，那么许多遗传疾病的治疗都要容易得多。

    以前曾有研究人员利用激光来引领DNA、甚至精子进入细胞。早先研究使用的是可持续几十亿分之一秒的超短波激光束，这样的激光束会对细胞造成无法弥补的损伤。

    而Tirlapur和Konig则是利用持续时间比超短波激光束短几百万倍的更加温和的脉冲。他们的强力光束波长接近光谱中的近红外线，略长于红光。细胞暴露于这样的激光束下，无需遭受明显损伤就可以吸收进DNA。

参考文献

Tirlapur, U. K. & Konig, K.. Targeted transfection by femtosecond laser. Nature, 418, 290 - 291, (2002).

生物通摘译自NATURE