Nepriklausoma ir vienalaikė DNR bei mažų molekulių intraląstelinė elektropernaša

Electroporation is a non- viral method for the delivery of small and large molecules that has been used in variety of studies and applications. But the complete implementation of this technique in the clinics is limited due to the low transfection efficiency, high cell mortality, and poor gene expression regulation. In this work, the interrelation of small and large molecules was investigated for the analyses of independent and combined electrotransfer efficiency. It was shown that the independent electrotransfer efficiency can be increased by increasing the plasmid concentration as the distance between the electroporated cell and the nearest plasmid decreased. In combined electrotransfer, the electrotransfer efficiency of anticancer drug increases in the presence of plasmid DNA. Moreover, the combined electrotransfer allows to transiently control the cell-death regulated gene expression. The duration and efficiency of gene expression can be regulated by changing bleomycin concentration. Based on our results, the presence of DNA increases the electrotransfer efficiency of small molecules. But in case of oligos, the presence of DNA decreases the oligo’s electrotransfer. These findings would potentially help to increase the efficiency and applicability of DNA electrotransfection in electrogene therapy and electrochemo-gene therapy.Elektroporacija yra ne virusine pernaša grįstas metodas, naudojamas tiek didelių, tiek mažų molekulių pernašai, todėl yra pritaikytas daugelyje skirtingų studijų ir sričių. Visgi metodo pritaikymą klinikėje praktikoje riboja mažas transfekcijos efektyvumas, didelis ląstelių žuvimo dažnis ir sudėtinga genų raiškos reguliacija. Šiame darbe buvo tiriama mažų ir didelių molekulių tarpusavio sąveika, vertinant nepriklausomą ir kombinuotą elektropernašos efektyvumą. Parodyta, kad nepriklausomos elektropernašos efektyvumas gali būti padidintas, padidinus plazmidės koncentraciją, kadangi atstumas tarp elektroporuojamos ląstelės ir artimiausios plazmidės sumažėja. Kombinuotos elektropernašos atveju, antinavikinio vaisto elektropernašos efektyvumas didėja terpėje esant plazmidinės DNR. Negana to, kombinuota elektropernaša suteikia galimybę laikinai kontroliuoti nuo ląstelių žūties priklausomą genų raišką. Genų raiškos kontrolės trukmė ir efektyvumas gali būti reguliuojami, keičiant bleomicino koncentraciją. Remiantis šiais rezultatais galima teigti, kad DNR buvimas terpėje didina mažų molekulių elektropernašos efektyvumą. Tuo tarpu oligonukleotidų atveju DNR mažina jų elektropernašą.Gamtos mokslų fakultetasBiologijos katedr