مقدمه :
روشهای مختلفی برای انتقال ژن به سلول هدف وجود دارد، مانند استفاده از وکتورهای ویروسی نوترکیب، استفاده از وکتورهای غیر ویروسی، انتقال ژن از طریق اندوسیتوز و استفاده از کمپکس های آدنو ویروس- پلی لیزین - DNA در انتقال ژن. در این میان انتقال ژن توسط کمپلکس های آدنو ویروس - پلی لیزین - DNA را مورد بررسی قرار می دهیم. آدنو ویروس ها ویروسهایی با تقارن مکعبی هستندکه در هرسطح، کپسومرها با شش کپسومر مجاور در ارتباط هستند به همین دلیل به آنها Hexon Proteins نیز می گویند. کپسومرها در گوشه ها به پنج کپسومر مجاور متصل هستند و به همین دلیل Pinton Proteins هم نامیده می شوند این پنتونها به فیبرهایی متصل می باشند که نقش لیگاند را جهت اتصال به رسپتورهای سطح سلول میزبان ایفا می کنند
آدنو ویروس ها بواسطة فیبرهای خود به رسپتورهای اختصاصی سلول هدف متصل می شوندو سپس ویروس در سیتوپلاسم رها می گردد . مطالعات نشان می دهد که بیان ژن ویروسی در تخریب اندوزوم دخالت ندارد و ساختار پروتئین ویروس است که عامل تخریب می باشد، به طوری که اگر با استفاده از تیمار حرارتی پروتئین های ویروسی را دناتوره کنیم (حرارت روی تمامیت ساختمانی ژنوم ویروس اثرندارد)، مشاهده می شود که اتصال و ورود به سلولهای هدف انجام می شود ولی، تخریب اندوزوم انجام نمی پذیرد .
آدنو ویروس های رها شده به صورت اختصاصی وارد هسته می شوند
کمپلکس آدنو ویروس- پلی لیزین -DNA:
در این کمپلکس ، آدنوویروس حاوی لیگاند برای اتصال به رسپتور اختصاصی سطح سلول هدف بوده، عامل تخریب غشاء اندوزوم و آزادی کمپلکس بداخل سیتوپلاسم می باشد و همچنین کمپلکس را به صورت اختصاصی به درون هسته راهنمائی می کند .
پلی لیزین یک Poly cationic amine است که به صورت الکتروستاتیکی (غیر کووالانی ) وبه صورت برگشت پذیر به DNA (با بار منفی) متصل می گردد از این اتصال نه تنها برای اتصال DNA به وکتور استفاده می شود، بلکه جهت متراکم کردن DNA به صورت یک تودة حلقوی نیز به کار می رود.
شیوه ساخت کمپلکس: ابتدا قطعة DNA مورد نظر را با پلی لیزین (حاوی آنتی بادی منوکلنال اختصاصی برای اپی توپ سطح ادنوویروس) می آمیزندو مجموعة DNA- پلی لیزین و آنتی بادی را ایجاد می کنند. حال نوبت به اتصال آدنو ویروس به این مجموعه می رسد.
جایگاه مناسب برای این اتصال پروتئین هگزون می باشد . ژن مربوط به هگزون پروتئین را جداسازی کرده، موتاسیونهای خاصی جهت ایجاد ناحیه ای که برای یک اپی توپ غیر خودی کد می شود، درآن ایجاد می کنند. این اپی توپ می تواند با آنتی بادی اختصاصی متصل به پلی لیزین واکنش دهد .
اضافه شدن این آدنو ویروس به مجموعه DNA- پلی لیزین وآنتی بادی مجموعه ای را ایجاد می کند، که می تواند DNA مورد نظر را به صورت اختصاصی به هسته سلول هدف انتقال دهد.
توانایی این کمپلکس ها در انتقال ژن در شکل 1 مورد ارزیابی قرار گرفته است . همانطور که مشاهده می شود ترکیب اختصاصی ویروس با اپی توپ نشاندار - آنتی بادی - پلی لیرین و DNA یک سیستم انتقالی را ایجاد میکند، که توانایی رسیدن به سطح بالایی از بیان ژن خارجی را دارد. همچنین می توان دید که ترکیب دوتایی این اجزا توانایی انتقال ژن را ندارند . در آزمایش نهایی کمپلکس ها با مجموعه های پلی لیزین و DNA که فاقد آنتی بادی اختصاصی بودند مورد مقایسه قرار گرفتند در این حال، هیچ گونه انتقال ژنی صورت نگرفت. این نتیجه نشان می دهد که اتصال فیزیکی بین ویروس و DNA امری حیاتی در کمپلکس است که، اجازه انتقال مؤثر ژن را می دهد .
جهت تعیین کار آیی کمپلکس ها ، رقتهای لگاریتمی از کمپلکس های آدنو ویروس - پلی لیزین - DNA تهیه شده، بر روی سلولهای هدف (هلا)آزمایش شدند می توان دید که حتی 10 مولکول DNA در سلول می تواند بیان ژن مورد نظر را بدنبال داشته باشد ، درحالی که در روش های دیگر انتقال ژن، گاهی به 000/500 مولکول DNA در سلول نیاز دارد. به عبارت دیگر این کمپلکس ها بیشترین توانایی را در انتقال ژن دارند .
از جمله مزایای این طرح می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1) کارآیی بالا در انتقال ژن 2) عدم محدودیت در اندازه DNA: در این روش برخلاف وکتورهای نوترکیب ویروس، توالی DNA خارجی بیرون از ویریون حمل می شود. بنابراین میزان DNA ای که قابل حمل است به اندازه محدود ویروس محدود نمی گردد 3) هر DNA ای می تواند حمل شود : چون DNA خارجی به صورت غیر وابسته به توالی، با پلی لیزین واکنش می دهد پس هر DNA ای می تواند حمل شود .
4) امکان استفاده از ویروس با ژنوم غیر فعال یا ازدست رفته وجود دارد : چون، ورود به سلول و تخریب آندوزم سلولی، وابسته به پروتئین کپسول ویروس است و بیان ژن ویروسی، در این میان نقشی ندارد. در این روش می توان در طی مرحله ای ژنوم ویروس را غیر فعال یا حذف نمود، در حالی که در وکتورهای ویروس نوترکیب از ویروسی باژنوم فعال استفاده می شود.
5) بالا بودن امکان بیان ژن مورد نظر