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转化 (生物)

转型(英语:transformation),又译转化,即细胞通过摄取外源遗传物质(DNARNA)而发生遗传学改变的过程。在转化过程中,转化的DNA片段称为转化因子。受体菌只有处在感受态时才能够摄取转化因子。转化因子通常是质粒DNA。而质粒融合或病毒感染是导致引入外源DNA的原因。动物细胞的转化又被称为转染(transfection)。转基因植物的产生通常也被认为是一种转化。

方法

分子生物学实验中,细胞可变成活化(Competence)细胞又称为感受态,即可以接受外源DNA。

  • 自然活化是细菌的一种在自然环境或实验室环境内均会发生的活化过程,自然活化由英国医生弗雷德里克·格里菲斯(Frederick Griffith)于1928年发现。细菌需要有能编码IV型性菌毛 (T4P)
  • 诱导活化或人工活化则是一种在实验室环境里,透过特殊的处理,令细胞群落产生变化,从而有能力接受外来的DNA。
    • 电击破洞法英语electroporation(electroporation):细胞与DNA混合;高电压脉冲;随后在富营养培养基复苏。多用于对酵母细胞的转化。
    • 化学方法:将细胞悬浮于0℃的氯化钙溶液中,并加入外源DNA(一般为质体),混合后放置约半小时;短暂(一般为75-90秒)昇温至42℃(即热休克);加入富含营养的培养基以进行复苏。该方法一般用于对原核细胞,特别是大肠杆菌的转化。

以上方法尽管原理仍然未知,但实验证明有效。

历史

弗雷德里克·格里菲斯(Frederick Griffith)在1928年利用肺炎链球菌老鼠所进行的一系列生物学格里菲斯实验。实验发现:向不致病的菌种中注入被加热杀死的致病菌种,会导致混合液使小鼠致病。实验结果显示,细菌的遗传讯息,会因为“转型”(或称转化)作用而发生改变。1944年的进一步的埃弗里-麦克劳德-麦卡蒂实验得出结论DNA是遗传物质而不是其它(如蛋白质)。

参考文献

参见


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