干貨分享！一文教你如何區分轉化、轉導、轉染、感染
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發表時間：2025-07-31
親愛的科研同仁們，今日我們來深入探討生物醫學領域里四個易混淆的概念：轉化、轉導、轉染及感染。盡管它們聽似相近，實則內涵及應用背景大相徑庭。接下來，我將逐一剖析它們的差異。
轉化（Transformation）
定義：于分子克隆領域，轉化專指將質粒DNA或以其為載體的重組子直接引入細菌細胞的過程。
分類：①染色體DNA轉化：歷經吸附、吸收、整合三階段。DNA一旦被細胞攝取，即免受外源核酸酶分解。它初為雙鏈，入胞后轉單鏈，整合至細菌染色體。②質粒DNA轉化：先以特定濃度鈣離子預處理大腸桿菌，制備感受態，隨后轉化。此法效率優于染色體DNA轉化。
應用：轉化作為基因工程的關鍵技術（參見重組DNA技術），亦可能為作物育種及遺傳病的基因治療開辟新徑。
（轉化示意圖）
轉導（Transduction）
定義：分子克隆范疇內，轉導專指利用噬菌體DNA作為媒介，將外源性DNA運送進細菌細胞的過程。
分類：
①普遍性轉導：此類型中，噬菌體具備傳遞供體細菌任意基因的能力。例如，鼠傷寒沙門氏菌的P22、大腸桿菌的P1、枯草桿菌的PBS1、PBS2及SP10噬菌體，均屬普遍性轉導噬菌體。
②局限性轉導：此情形下，噬菌體僅能傳遞供體染色體上緊鄰原噬菌體整合位點的基因。大腸桿菌K-12的λ噬菌體與φ80噬菌體，即為局限性轉導噬菌體的代表。
應用：轉導在細菌遺傳學研究中扮演重要角色，作為常用研究工具，它可實現細菌間基因的轉移，便于進行互補測試、基因定位，尤其是通過共轉導技術深入分析基因的精細結構。在遺傳工程中，借助重組DNA技術，目標基因可被插入λ噬菌體DNA，隨后通過體外包裝技術，利用噬菌體外殼蛋白封裝，最終感染宿主細胞，用于構建基因文庫。
（轉導示意圖）
轉染（Transfection）
定義：于分子克隆領域，轉染專指將外源性基因導入哺乳動物細胞的一系列技術統稱。
分類：
①瞬時轉染：此過程中，外源DNA/RNA并不整合至宿主染色體，故單一宿主細胞內可含多個拷貝，實現高表達水平，但持續時間有限，通常僅數日，主要應用于啟動子及調控元件的研究。
②穩定轉染：外源DNA可整合入宿主染色體或作為游離態存在。
轉染手段：
①化學法：涵蓋DEAE-葡聚糖法、磷酸鈣法及人工脂質體法等；
②物理法：包括顯微注射、電穿孔技術以及基因槍等。
（轉染示意圖）
感染（Infection）
定義：感染，作為醫學術語，通常描述的是病原微生物（涵蓋細菌、真菌、病毒等）侵入生物體并引發的病理生理反應過程。
應用實例：基于病毒能侵入人體并復制增殖的特性，科學家對病毒DNA進行改造，使其成為攜帶外源基因的載體。1990年，美國科學家率先利用反轉錄病毒作為載體，成功將腺苷脫氨酶基因（ada）導入患者自身的T淋巴細胞，經過擴增后回輸給患者，這一里程碑式的成就開啟了基因治療的新紀元。
（感染示意圖）
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