轉化 (生物)

轉化（英語：transformation）又譯轉形，即細胞通過攝取外源遺傳物質(DNA或RNA)而發生遺傳學改變的過程。在轉化過程中，轉化的DNA片段稱為轉化因子。受體菌只有處在感受態時才能夠攝取轉化因子。轉化因子通常是質粒DNA。而質粒融合或病毒感染是導致引入外源DNA的原因。動物細胞的轉化又被稱爲「轉染」（transfection）。轉基因植物的產生通常也被認為是一種轉化。

方法

在分子生物學實驗中，細胞可變成活化（Competence）細胞又稱為感受態，即可以接受外源DNA。

• 自然活化是細菌的一種在自然環境或實驗室環境內均會發生的活化過程，自然活化由英國醫生弗雷德里克·格里菲斯（Frederick Griffith）於1928年發現。細菌需要有能編碼IV型性菌毛 (T4P)
• 誘導活化或人工活化則是一種在實驗室環境裡，透過特殊的處理，令細胞群落產生變化，從而有能力接受外來的DNA。
  • 電擊破洞法（electroporation）：細胞與DNA混合；高電壓脈衝；隨後在富營養培養基內復甦。多用於對酵母細胞的轉化。
  • 化學方法：將細胞懸浮於0℃的氯化鈣溶液中，並加入外源DNA（一般為質體），混合後放置約半小時；短暫（一般為75－90秒）昇溫至42℃（即熱休克）；加入富含營養的培養基以進行復甦。該方法一般用於對原核細胞，特別是大腸桿菌的轉化。

以上方法儘管原理仍然未知，但實驗證明有效。

歷史

弗雷德里克·格里菲斯（Frederick Griffith）在1928年利用肺炎鏈球菌與老鼠所進行的一系列生物學格里菲斯實驗。實驗發現：向不致病的菌種中注入被加熱殺死的致病菌種，會導致混合液使小鼠致病。實驗結果顯示，細菌的遺傳訊息，會因為「轉型」（或稱轉化）作用而發生改變。1944年的進一步的埃弗里-麥克勞德-麥卡蒂實驗得出結論DNA是遺傳物質而不是其它（如蛋白質）。

參見

• 活化 (生物)
• 化生 (生物)