Citate Web of Science (Clarivate Analytics) publicate până în 2019 cu subiectele: (a) chitosan și terapie genetică; (b) chitosan, pește și terapie genetică.

aplicații

Reprezentarea schematică a chitosanului. Grupurile funcționale C2-NH2 și C6-OH și sunt reprezentate în culoare albastră și, respectiv, roșie.

Structura moleculară și interacțiunile electrostatice ale chitosanului - tripolifosfat (TPP) (a) și chitosanului - TPP - nanoparticulelor de ADN plasmidic (b).

Evenimente celulare asociate cu livrarea de plasmide pe bază de chitosan pentru expresia genelor exogene. 1, captarea celulară a chitosanului - ADN prin endocitoză. 2, Evadarea endosomală a complexului chitosan - ADN, disocierea plasmidei de la chitosan și translocația către nucleu. 3, Transcrierea plasmidei (ADN exogen) în nucleu și generarea de ARNm. 4, Traducerea ARNm nou transcris în citosol. 5, ansamblu proteic exogen.

Evenimente celulare asociate cu livrarea de plasmide pe bază de chitosan pentru expresia scurtă a ARN-ului acului de păr (shRNA), formarea siRNA și reducerea tăcerii genei. 1, captarea celulară a chitosanului - ADN prin endocitoză. 2, Evadarea endosomală a chitosanului - complexul ADN, disocierea plasmidei de chitosan și translocația către nucleu. 3, Transcrierea plasmidei (ADN exogen) în nucleu și generarea de shRNA. 4, Transportul shARN la citosol și asocierea cu Dicer pentru a genera siARN. 5, asocierea siARN cu complexul de tăcere indus de ARN (RISC) și ținta ARNm prin asocierea bazelor, rezultând scindarea ARNm și/sau reprimarea traducerii și inhibarea ulterioară a sintezei proteinelor.

Evenimente celulare asociate cu livrarea de siRNA pe bază de chitosan pentru mutarea genei țintă. 1, captarea celulară a chitosanului - ARNsi prin endocitoză. 2, Evadarea endosomală a chitosanului - ARNsi. 3, Disocierea ARNsi de chitosan. 4, asocierea siRNA cu RISC și mRNA țintă prin asocierea bazelor, rezultând scindarea mRNA țintă și/sau reprimarea traducerii și inhibarea ulterioară a sintezei proteinelor.

Acțiune multigenică și efecte metabolice în ficatul Sparus aurata după administrarea intraperitoneală de chitosan - TPP - nanoparticule de ADN pentru supraexprimarea SREBP1a exogenă [157]. ACC1, acetil-CoA carboxilaza 1; ACC2, acetil-CoA carboxilaza 2; ELOVL5, alungirea proteinei 5 a acizilor grași cu lanț foarte lung; FADS2, acidul gras desaturaza 2; G6PD, glucoză 6-fosfat dehidrogenază; GK, glucokinază; HMGCR, 3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima A reductază; PFKFB1, 6-fosfofructo 2-kinază/fructoză 2,6-bisfosfatază.

Abstract

1. Introducere

2. Chitosanul ca vector de livrare a acidului nucleic

2.1. Derivatizarea chitosanului

20–150 kDa formează chitosan - complexe ADN plasmidice cu diametrul de

155–200 nm. Chitosanul cu greutate moleculară mare> 150 kDa pierde solubilitatea și favorizează formarea agregatului, în timp ce chitosanul cu greutate moleculară 200 nm [26]. Se consideră că intervalul optim de greutate moleculară pentru formarea nanoparticulelor stabile chitosan - siRNA și efectul eficient de transfecție și tăcere este

2.2. Solubilitatea chitosanului

2.3. Stabilitatea poliplexelor chitosanice

2.4. Direcționarea livrării de medicamente, absorbția celulară și traficul intracelular

2.4.1. Direcționarea livrării de medicamente cu derivați de chitosan

2.4.2. Evadare endosomală, despachetare și import nuclear de ADN

6.5), ducând la afluxul de ioni de apă și clorură în endosomi, umflarea osmotică crescută, liza endozomilor și eliberarea citosolică a conținutului endosomal [9,64]. Eliberarea endosomală a poliplexurilor chitosanici poate fi îmbunătățită de peptide fuzogene [65,66] și lipide neutre sensibile la pH [67]. Transfecția eficientă și evadarea endosomală a poliplexelor chitosanului pot fi, de asemenea, îmbunătățite prin sistemele de livrare copolimerice chitosan - polietilenimină (PEI). PEI este un vector polimer cationic non-viral cu eficiență mare de transfecție și o capacitate de tamponare puternică, care poate spori afluxul de anioni clorură, umflarea osmotică și liza endosomală. Cu toate acestea, efectele citotoxice dependente de PEI constituie o preocupare majoră atunci când se utilizează PEI pentru administrarea genelor [7,68,69,70]. În schimb, complexele chitosan-PEI prezintă o absorbție eficientă de către celulele țintă, eficiență ridicată a transfecției și toxicitate neglijabilă [36,71,72,73,74,75].

3. Utilizarea chitosanului în biotehnologia peștilor

3.1. Chitosanul și derivații săi ca aditivi dietetici

3.1.1. Suplimentarea dietei cu chitosan

3.1.2. Suplimentarea dietei cu nanoparticule de chitosan

3.1.3. Suplimentarea dietei cu chitină și chitooligozaharidă

3.2. Chitosanul ca transportator pentru livrarea de droguri la pește

3.2.1. Chitosan care încarcă compuși chimici

3.2.2. Chitosan încărcând ionii metalici

3.2.3. Chitosanul care încarcă agenți patogeni inactivi

3.2.4. Chitosan Proteine ​​de încărcare

3.2.5. Chitosanul care încarcă acizi nucleici

230 nm, în timp ce încapsularea cu ADN plasmidic a dus la

Creșterea diametrului de 40–190 nm. Potențialul zeta indică sarcina de suprafață asupra particulelor. Un potențial zeta pozitiv mai mare sugerează o stabilitate mai mare a nanoparticulelor în suspensie [143]. Potențialul zeta înainte de încărcarea ADN-ului plasmidic era

25-33 mV, care în general au avut tendința de a scădea la

14-18 mV. Excepția a fost raportată de Rather și colab., Care au descoperit că potențialul zeta al nanosferelor de chitosan a crescut

6 mV după încapsularea ADN-ului [144]. Eficiența încapsulării ADN a fost, în general, mai mare de 80%, ceea ce indică faptul că chitosanul este capabil să încarce o masă mare de ADN, ceea ce la rândul său poate beneficia de multe aplicații în acvacultură.

3.3. Aplicații pe bază de chitosan în biotehnologia peștilor și terapia genică

3.3.1. Vaccinarea peștelui

70% [154]. În plus, vaccinarea ADN cu chitosan a stimulat expresia genelor legate de imunitate. Zheng și colab. a raportat reglarea în sus a expresiei genelor legate de imunitate, cum ar fi proteina Mx2 (MX2), legată de GTP indusă de interferon, IFN, receptorul chemokinei (CXCR), receptorul celulelor T (TCR), MHC-Iα și MHC-IIα, 7 zile după vaccinarea orală împotriva iridovirusului de culoare roșiatică la calcan (Scophthalmus maximus). O expresie de 10 ori mai mare a expresiei genei TNF-a a fost găsită în intestinul posterior [149].

3.3.2. Controlul dezvoltării gonadale

3.3.3. Controlul metabolismului peștilor

63% –70% din valorile observate la peștii martori au crescut semnificativ activitatea hepatică a enzimelor cheie în glicoliză, 6-fosfofructo 1-kinază (PFK1) și piruvat kinază, și metabolismul proteinelor, glutamat dehidrogenază (GDH). În plus față de afișarea eficientă a tăcerii genelor după administrarea nanoparticulelor de chitosan - TPP - ADN, descoperirile au susținut dovezi că reducerea reglării transaminării hepatice a crescut utilizarea carbohidraților dietetici pentru a obține energie și, astfel, a făcut posibilă protejarea proteinelor la peștii carnivori [80] ].

53%. Reglarea descendentă a GDH a scăzut glutamatul hepatic, glutamina și 2-oxoglutaratul, precum și activitatea hepatică a AST, în timp ce a crescut activitatea 2-oxoglutarat dehidrogenazei și raportul de activitate PFK1/fructoză-1,6-bisfosfatază (FBP1). Prin urmare, prin reducerea transdeaminării hepatice și a gluconeogenezei, eliminarea GDH ar putea afecta utilizarea aminoacizilor ca substraturi gluconeogene și ar facilita utilizarea metabolică a glucidelor dietetice [81].