转化,转染,感染的区别
三者均是将重组DNA或其他外源DNA导人宿主细胞的常用方法,区别如下:
(一)转化是直接将DNA导入细菌的方法
转化( transformation)是指将质粒或其他外源DNA导入处于感受态的宿主菌,并使其获得新的表型的过程。转化常用的宿主菌是大肠杆菌。制备感受态细胞(competent cell)。在感受态细胞中,加入质粒DNA (重组的或非重组的) ,使其进入细胞内。
在合适条件下,细菌大约每20分钟分裂一次,一般只需10多个小时,琼脂平板上便出现肉眼可见的菌落。每个细菌菌落都是单一细菌的后代。因此,在一个菌落中,所有细菌都具有相同 白遗传组成,称为细菌的克隆( clone)。在一个克隆中,所有细菌含有相同的外源DNA插入片段,如将这样的一个菌落从琼脂平板上挑出来,转移至另一琼脂平板上培养,以后生长出的所有菌落均含有相同的外源DNA序列,这一过程便是克隆化(cloning)。应用这一方法,可使某一特 朱的重组DNA片段得到扩增。
由于粘性质粒带有一个复制起始点和一个药物抗性标志,粘性质粒也能由标准的转化方法导入大肠杆菌,并像质粒一样扩增。
(二)感染是利用噬菌体将外源DNA导入宿主细胞的方法
入噬菌体、粘性质粒和真核细胞病毒为载体的重组DNA分子,在体外经过包装成具有感染能力的病毒或噬菌体颗粒,然后感染( infection)适当的细胞。
为了使λDNA重组体能够感染大肠杆菌,必须在体外将λDNA重组体与λ头部及尾部蛋白结合,使λDNA重组体被包λ头部蛋白外壳中,并组装成为完整的噬菌体,才具有感染力。λ的琥珀突变株Dam的宿主溶菌物中含有大量头部蛋白,另一突变株Eam的宿主溶菌物中含有大量尾部蛋白,将这两种溶菌物和λDNA重组体混合,即可包装成完整的噬菌体,用来感染大肠杆菌。
重组粘性质粒含有λDNA的cos区,可用包装入DNA相同的方法,体外包装成λ噬菌体, 再感染大肠杆菌。重组粘性质粒也可经由转化程序,将DNA导入宿主细胞,但其转化效率只有体外包装后感染效率的1/10。
逆转录病毒载体是缺陷型的,它必须在辅助病毒存在的条件下才能形成病毒颗粒。常用的辅助病毒细胞株为法2细胞,它是用Moloney鼠白血病病毒(MMLV)中缺损株感染NIH/3T3细胞获得的。这种细胞可以表达逆转录病毒的全部基因产物,但辅助病毒的RNA缺少中位点(包装位点),不能包装成病毒颗粒。如果将插入了目的基因的逆转录病毒转染这种法2细胞,那么, 法2细胞所提供的蛋白质可以包装重组逆转录病毒RNA,这是因为逆转录病毒载体RNA中有中法位点。这种经过包装的逆转录病毒能直接感染宿主细胞,进行逆转录,整合入宿主细胞基因组, 并表达外源基因。
(三)转染是将外源DNA导入真核细胞的方法
转染( transfection)是由转化和感染两个单词构成的新词,指真核细胞主动摄取或被动导入外源DNA片段而获得新的表型的过程。常用的方法有电穿孔法、磷酸钙共沉淀法、脂质体融合法等。进入细胞的DNA可以被整合至宿主细胞的基因组中,也可以在染色体外存在和表达。用这些方法,可以将外源DNA导入受体细胞,观察外源基因的表达状态;或者从基因组中筛选出具有某种功能的基因。例如,将癌细胞DNA转染NIH/3T3细胞,得到转化灶,再从中克隆有关癌基因。从转化的NIH/3T3细胞基因组中已经鉴定出一系列与恶性转化有关的基因。
电穿孔法也是一种将外源DNA导人大肠杆菌细胞的常用方法之一。将外源DNA与大肠杆菌混合于电穿孔杯中,在高频电流的作用下,细胞壁出现许多小孔,使外源DNA能进入大肠杆菌细胞,无需制备感受态细胞。
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