<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">veterinary</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Ветеринария сегодня</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Veterinary Science Today</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2304-196X</issn><issn pub-type="epub">2658-6959</issn><publisher><publisher-name>"Veinard"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.29326/2304-196X-2022-11-3-280-284</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">veterinary-663</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ | ОБЩИЕ ВОПРОСЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ORIGINAL ARTICLES | GENERAL ISSUES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Электропорация эмбриональных стволовых клеток мыши с помощью прибора Neon</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Electroporation of mouse embryonic stem cells with Neon device</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-3560-5045</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Савченкова</surname><given-names>И. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Savchenkova</surname><given-names>I. P.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Савченкова Ирина Петровна, доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории стволовой клетки</p><p>109428, г. Москва, Рязанский пр., д. 24, корпус 1</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Irina P. Savchenkova, Doctor of Science (Biology), Professor, Chief Researcher, Stem Cell Laboratory</p><p>Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">s-ip@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Савченков</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Savchenkova</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Cавченкова Ангелина Александровна, студент 4-го курса факультета ветеринарной медицины</p><p>г. Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Angelina А. Savchenkova, 4th year student of the Faculty of Veterinary Medicine</p><p>Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">redbullshark01@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБНУ «Федеральный научный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии имени К. И. Скрябина и Я. Р. Коваленко Российской академии наук» (ФГБНУ ФНЦ ВИЭВ РАН)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Federal State Budget Scientific Institution “Federal Scientific Centre VIEV” (FSC VIEV)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии – MBA имени К. И. Скрябина» (ФГБОУ ВО МГАВМиБ – MBA имени К. И. Скрябина)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Moscow state Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology – MVA by K. I. Skryabin” (Moscow SAVMB)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>19</day><month>09</month><year>2022</year></pub-date><volume>11</volume><issue>3</issue><fpage>280</fpage><lpage>284</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Савченкова И.П., Савченков А.А., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Савченкова И.П., Савченков А.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Savchenkova I.P., Savchenkova A.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://veterinary.arriah.ru/jour/article/view/663">https://veterinary.arriah.ru/jour/article/view/663</self-uri><abstract><p>Эмбриональные стволовые клетки мыши широко используются в качестве перспективного материала для создания новых клеточных систем с заданными свойствами в клеточной и молекулярной биологии, фармакологии, вирусологии, медицине, ветеринарии и биотехнологии. Для каждого типа клеток требуются разные условия электропорации, которые должны быть определены экспериментально, поэтому была поставлена цель путем подбора и изменения различных параметров (напряжения, ширины импульса и количества импульсов) оптимизировать условия электропорации при использовании электропоратора нового поколения Neon® Transfection System, обеспечивающие высокую эффективность трансфекции эмбриональных стволовых клеток линии D3 и их жизнеспособность. Установлено, что наиболее подходящими параметрами для данных клеток являются: импульсное напряжение – 1200 V, ширина импульса – 10 ms, количество импульсов – 3. При данных условиях жизнеспособность клеток после электропорации составила 91%, а эффективность временной трансфекции (24 ч после электропорации), оцениваемая по продукции бактериальной β-галактозидазы, достигала 88%. Показано, что при более высокой клеточной концентрации любые испытанные режимы электропорации обеспечивают более высокую эффективность трансфекции в диапазоне от 34 до 88%. Продемонстрировано, что для введения ДНК плазмиды с геном lacZ Escherichiacoli в клетки линии D3 из 12 изученных протоколов с разными параметрами можно успешно использовать 5. Таким образом, полученные в эксперименте результаты показывают, что, имея предварительную информацию о режимах электропорации аналогичного типа клеток, которую рекомендует производитель прибора, можно подобрать экспериментальным путем более оптимальные условия. Электропорация эмбриональных стволовых клеток мыши с использованием электропоратора нового поколения может быть эффективным методом введения нуклеиновых кислот в представляющие интерес для исследователя клетки in vitro.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Mouse embryonic stem cells are widely used as a promising material for producing of new cellular systems with desired properties in cellular and molecularbiology, pharmacology, virology, medicine, veterinary medicine and biotechnology. Each type of cells requires different electroporation conditions that are determined experimentally. Therefore, the main goal was to optimize conditions of electroporation with Neon® Transfection System, a new-generation device, by selecting and changing of various parameters (voltage, impulse width and number of impulses) to maximize efficiency of D3 embryonic stem cell line transfection and to maintain cell viability. The following parameters were found to be the most optimal for the said cells: impulse voltage– 1200 V, impulse width – 10 ms, number of impulses – 3. Under given conditions, viability of the cells after electroporation was 91%, and transient transfection efficiency (24 hours after electroporation) assessed based on bacterial β-galactosidase production was 88%. It was shown that with higher cell density any electroporation condition tested yielded higher transfection efficiency ranging between 34 and 88%. It was demonstrated that only 5 out of 12 tested protocols with different parameters could be successfully used for insertion of DNA plasmid carrying lacZ Escherichia coli gene into D3 cell line. Thus, the experiment results show the more optimal conditions can be selected experimentally taking into account available information on electroporation protocols for similar cell types recommended by the device manufacturer. Electroporation of mouse embryonic stem cells with the new-generation device can bean effective method for in vitro insertion of nucleic acids into the cells of interest to the researcher.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>эмбриональные стволовые клетки</kwd><kwd>введение экзогенной ДНК плазмиды</kwd><kwd>электропоратор Neon</kwd><kwd>ген lacZ Escherichiacoli</kwd><kwd>эффективность трансфекции</kwd><kwd>жизнеспособность</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>embryonic stem cells</kwd><kwd>insertion of exogenous DNA plasmid</kwd><kwd>Neon electroporation device</kwd><kwd>lacZ Escherichia coli gene</kwd><kwd>transfection efficiency</kwd><kwd>viability</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена по теме FGUG-2022-0010 «Поддержание и развитие коллекций культур клеток и микроорганизмов на основе фундаментальных исследований, разработка бактериальных и вирусных штаммов с заданными свойствами для применения в ветеринарной медицине с использованием методов биотехнологии, в том числе на основе клеточных нанобиотехнологий, усовершенствование диагностики и средств специфической профилактики инфекционных болезней».</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">The study was carried out within FGUG-2022-0010 “Maintaining and developing collections of cell cultures and microorganisms basedon the fundamental studies, development of bacterial and viral strains with desired properties for use in veterinary medicine with biotechnological methods including nanobiotechnologies, improvement of infectious disease diagnosis and specific prevention tools”.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Evans M. J., Kaufman M. H. Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos. Nature. 1981; 292 (5819): 154–156. DOI:10.1038/292154a0.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Evans M. J., Kaufman M. H. Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos. Nature. 1981; 292 (5819): 154–156. DOI:10.1038/292154a0.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Martin G. R. Isolation of a pluripotent cell line from early mouse embryos cultured in medium conditioned by teratocarcinoma stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1981; 78 (12): 7634–7638. DOI:10.1073/pnas.78.12.7634.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Martin G. R. Isolation of a pluripotent cell line from early mouse embryos cultured in medium conditioned by teratocarcinoma stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1981; 78 (12): 7634–7638. DOI:10.1073/pnas.78.12.7634.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Савченкова И. П., Зиновьева Н. А., Булла Й., Брем Г. Эмбриональные стволовые клетки, их генетическое изменение путем гомологичной рекомбинации и использование в получении трансгенных животных. Успехи современной биологии. 1996; 116 (1): 78–92.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Savchenkova I. P., Zinov’eva N. A., Bulla Y., Brem G. Embryonic stem cells, their genetic change by a homologous recombination and use in receiving transgene animals. Uspekhi sovremennoy biologii. 1996; 116 (1): 78–92. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Савченкова И. П., Сергеев Н. И. Введение экзогенной ДНК плазмид в культуру клеток сельскохозяйственных животных. Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 1994; 6: 26–28. eLIBRARY ID: 22275920.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Savchenkova I. P., Sergeev N. I. Vvedenie jekzogennoj DNK plazmid v kul’turu kletok sel’skohozjajstvennyh zhivotnyh = Insertion of exogenous DNA plasmid in livestock animal cell culture. Doklady Rossiiskoi akademii sel’skokhozyaistvennykh nauk. 1994; 6: 26–28. eLIBRARY ID: 22275920. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shi J., Ma Y., Zhu J., Chen Y., Sun Y., Yao Y., et al. Electroporation-based intracellular delivery. Molecules. 2018; 23 (11):3044. DOI:10.3390/molecules23113044.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shi J., Ma Y., Zhu J., Chen Y., Sun Y., Yao Y., et al. Electroporation-based intracellular delivery. Molecules. 2018; 23 (11):3044. DOI:10.3390/molecules23113044.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Villemejane J., Mir L. M. Physical methods of nucleic acid transfer: general concepts and applications. British J. Pharmacol. 2009; 157 (2): 207–219. DOI:10.1111/j.1476-5381.2009.00032.x.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Villemejane J., Mir L. M. Physical methods of nucleic acid transfer: general concepts and applications. British J. Pharmacol. 2009; 157 (2): 207–219. DOI:10.1111/j.1476-5381.2009.00032.x.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chong Z. X., Yeap S. K., Ho W. Y. Transfection types, methods and strategies: a technical review. PeerJ. 2021; 9:e11165. DOI:10.7717/peerj.11165.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chong Z. X., Yeap S. K., Ho W. Y. Transfection types, methods and strategies: a technical review. PeerJ. 2021; 9:e11165. DOI:10.7717/peerj.11165.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Савченкова И. П. Введение гена lac-Z Е. coli в эмбриональные стволовые клетки мыши D3 электропорацией. Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 1996; 6: 36–37. eLIBRARY ID: 22272344.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Savchenkova I. P. Vvedenie gena lac-Z E. coli v embrional’nye stvolovye kletki myshi D3 elektroporatsiei = Insertion of lac-Z Е. coli gene in D3 mouse embryonic cell line with electroporation. Doklady Rossiiskoi akademii sel’skokhozyaistvennykh nauk. 1996; 6: 36–37. eLIBRARY ID: 22272344. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Moore J. C., Atze K., Yeung P. L., Toro-Ramos A. J., Camarillo C., Thompson K., et al. Efficient, high-throughput transfection of human embryonic stem cells. Stem Cell Res. Ther. 2010; 1 (3):23. DOI:10.1186/scrt23.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Moore J. C., Atze K., Yeung P. L., Toro-Ramos A. J., Camarillo C., Thompson K., et al. Efficient, high-throughput transfection of human embryonic stem cells. Stem Cell Res. Ther. 2010; 1 (3):23. DOI:10.1186/scrt23.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Covello G., Siva K., Adami V., Denti M. A. An electroporation protocol for efficient DNA transfection in PC12 cells. Cytotechnology. 2014; 66 (4): 543–553. DOI:10.1007/s10616-013-9608-9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Covello G., Siva K., Adami V., Denti M. A. An electroporation protocol for efficient DNA transfection in PC12 cells. Cytotechnology. 2014; 66 (4): 543–553. DOI:10.1007/s10616-013-9608-9.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kim J. A., Cho K., Shin M. S., Lee W. G., Jung N., Chung C., Chang J. K. A novel electroporation method using a capillary and wire-type electrode. Biosens. Bioelectron. 2008; 23 (9): 1353–1360. DOI:10.1016/j.bios.2007.12.009.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kim J. A., Cho K., Shin M. S., Lee W. G., Jung N., Chung C., Chang J. K. A novel electroporation method using a capillary and wire-type electrode. Biosens. Bioelectron. 2008; 23 (9): 1353–1360. DOI:10.1016/j.bios.2007.12.009.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Савченкова И. П., Алексеенкова С. В., Юров К. П. Эмбриональные стволовые клетки мыши – перспективный материал для изучения вируса инфекционной анемии лошадей in vitro и in vivo. Вопросы вирусологии. 2016; 61 (3): 107–111. DOI:10.18821/0507-4088-2016-61-3-107-111.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Savchenkova I. P., Alekseyenkova S. V., Yurov K. P. Mouse embryonic stem cells – a new cellular system for studying the equine infectious anemia virus in vitro and in vivo. Problems of Virology. 2016; 61 (3): 107–111. DOI:10.18821/05074088-2016-61-3-107-111. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gardner C. L., Trobaugh D. W., Ryman K. D., Klimstra W. B. Electroporation of alphavirus RNA translational reporters into fibroblastic and myeloid cells as a tool to study the innate immune system. Methods Mol. Biol. 2016; 1428: 127–137. DOI:10.1007/978-1-4939-3625-0_8.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gardner C. L., Trobaugh D. W., Ryman K. D., Klimstra W. B. Electroporation of alphavirus RNA translational reporters into fibroblastic and myeloid cells as a tool to study the innate immune system. Methods Mol. Biol. 2016; 1428: 127–137. DOI:10.1007/978-1-4939-3625-0_8.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Slanina H., Schmutzler M., Christodoulides M., Kim K. S., Schubert-Unkmeir A. Effective plasmid DNA and small interfering RNA delivery to diseased human brain microvascular endothelial cells. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 2012; 22 (4): 245–257. DOI:10.1159/000342909.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Slanina H., Schmutzler M., Christodoulides M., Kim K. S., Schubert-Unkmeir A. Effective plasmid DNA and small interfering RNA delivery to diseased human brain microvascular endothelial cells. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 2012; 22 (4): 245–257. DOI:10.1159/000342909.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Yunus M. A., Chung L. M., Chaudhry Y., Bailey D., Goodfellow I. Development of an optimized RNA-based murine norovirus reverse genetics system. J. Virol. Methods. 2010; 169 (1): 112–118. DOI:10.1016/j.jviromet.2010.07.006.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yunus M. A., Chung L. M., Chaudhry Y., Bailey D., Goodfellow I. Development of an optimized RNA-based murine norovirus reverse genetics system. J. Virol. Methods. 2010; 169 (1): 112–118. DOI:10.1016/j.jviromet.2010.07.006.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Eghbalsaied S., Hyder I., Kues W. A. A versatile bulk electrotransfection protocol for murine embryonic fibroblasts and iPS cells. Sci. Rep. 2020; 10 (1):13332. DOI:10.1038/s41598-020-70258-w.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Eghbalsaied S., Hyder I., Kues W. A. A versatile bulk electrotransfection protocol for murine embryonic fibroblasts and iPS cells. Sci. Rep. 2020; 10 (1):13332. DOI:10.1038/s41598-020-70258-w.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Brees C., Fransen M. A cost-effective approach to microporate mammalian cells with the Neon Transfection System. Anal. Biochem. 2014; 466: 49–50. DOI:10.1016/j.ab.2014.08.017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Brees C., Fransen M. A cost-effective approach to microporate mammalian cells with the Neon Transfection System. Anal. Biochem. 2014; 466: 49–50. DOI:10.1016/j.ab.2014.08.017.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Yu L., Reynaud F., Falk J., Spencer A., Ding Y. D., Baumlé V., et al. Highly efficient method for gene delivery into mouse dorsal root ganglia neurons. Front. Mol. Neurosci. 2015; 8:2. DOI:10.3389/fnmol.2015.00002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yu L., Reynaud F., Falk J., Spencer A., Ding Y. D., Baumlé V., et al. Highly efficient method for gene delivery into mouse dorsal root ganglia neurons. Front. Mol. Neurosci. 2015; 8:2. DOI:10.3389/fnmol.2015.00002.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
