接合、转化、转染、转导的区别

接合、转化、转染、转导的区别 转化，转导 ，转染的区别是什么 - 转化(transformation)指将质粒或其他外源 DNA 导入处于感受态的宿主细胞， 并使其获得新的表型的过程。 转染 （transfection）采用与质粒 DNA 转化受体细胞相似的方法，即宿主菌先 经过 CaCl2，电穿孔等处理成感受态细菌，再将重组噬菌体 DNA 直接导入受 体细胞，进入感受态细菌的噬菌体 DNA 可以同样复制和繁殖，这种方式称为 转染。 转染是转化的一种特殊形式。 转导 Transduction 是指通过病毒将一个宿主的 DNA 转移到另一个宿主的细胞 中而引起的基因重组现象。如果供体 DNA 未与受体 DNA 发生重组则称此转导 过程为流产转导. 1、Conjugation 中文翻译为“结合” Conjugation is the mechanism by which genetic material is transferred between two bacterial cells by plasmids. A cell containing a conjugative plasmid(F+,fertility+)forms a mating pair with a cell that does not contain a conjugative-plasmid(F-)by means of an F-pilus on the surface of the cell.The pilus contracts,pulling the two cells into contact, and the conjugative plasmids(typified by the F plasmid of E.coli ) is transferred from the plasmid-containing cell, the donor, to the recipient(in some cases,pieces of chromosomal DNA is also transfered to the recipient). The tra genes, carried on the F plasmid, contain all the information for the conjugative process. Instant notes in Microbiology p125 说明：Conjugation 发生在原核生物，这个定义里面的关键是“ The pilus contracts,pulling the two cells into contact”这种细胞间的直接接触。细菌在 conjugation 的时候，两个细胞直接接触处形成 conjugation tube，单链 DNA 可 以直接通过这个通道转移，这个通道的形成需要有相应的基因表达（如 pilin 形成 sex pilus）。通常情况下 conjugation 转移的是带有 conjugation 必须基因 的质粒，但是少数情况下这种质粒整合到细菌染色体，就可能发生染色体转移 (这种染色体中整合了 conjugative plasmid 的菌株被称为 high-frequency recombination, Hfr strains)。单链转移完毕，供体和受体细胞分别合成互补链， 完成 conjugation。 2、Transformation 中文翻译为“ 转化” - 2 - Certain prokaryotes are able to take up free DNA released by other bacteria. This process is called transformation. Brock p283 说明：原核生物的 transformation 定义中，关键词是 free DNA，也就是说，是 裸 DNA 本身，不是通过其他媒介（如病毒）转移到原核生物里面。在自然情 况下，某些细菌溶解以后释放的 DNA 被其他细菌吸收而发生转化，这种自然 发生的转化虽然是微生物遗传学的一个重大发现，但是实际意义可能并不太大。 现在我们说到转化，一般都是指实验室内从细菌里面纯化的 DNA 分子直接导 入遗传性状相异的细菌，比如质粒转化，我们用的是纯化的质粒 DNA 本身， 没有任何媒介帮助。从这个概念的内涵来说，只要 DNA 进入细菌，就完成了 转化过程，所以这里不涉及转化的 DNA 是否复制，是否改变细菌的遗传性状 以及蛋白是否表达等等，虽然转化是否成功，多半只能通过 DNA 是否改变细 菌的遗传性状来实现。 3、Transfection 中文翻译为“ 转染” The introduction of DNA into mammalian cells is called transfection. Eukaryoticmicroorganisms and animal and plant cells can take up DNA in a process that resembles bacterial transformation. Because the word transformation in mammalian cells is used to describe the conversion of cells to the malignant (tumorous, cancerous) state, the introduction of DNA into mammalian cells has been called transfection. Brock p998 对于真核生物，转染就是原核生物中转化的同义词。之所以在真核生物中使用 转染这个词来代替转化，是因为人们之前已经习惯了用转化这个词表示真核细 胞变为恶性细胞。A process by which a normal cell becomes a cancer cell. Such cells frequently show loss of growth inhibition and are called transformed or tumor cells. Brock p538 原核生物中，偶尔也用到 transfection 这个词，当细菌的转化过程中吸收的外 源 DNA 是病毒 DNA 时就应该称此过程为转染。Bacteria can be transformed with DNA extracted from a bacterial virus rather than from another bacterium, a process known as transfection. Brock p282 4、Transduction 中文翻译为 “转导” Transfer of host DNA from one cell to another by a virus. Brock p265 说明：转导是指通过病毒将一个宿主的 DNA 转移到另一个宿主的细胞中而引 起的基因重组现象。如果供体 DNA 未与受体 DNA 发生重组则称此转导过程为 流产转导 Abortive transduction: a type of transduction in which the donor DNA is not integrated with the recipient chromosome but persists as a nonreplicating - 3 - fragment that can physiologically and can be transmitted to one daughter cell at each cell division. 转导这个概念有三个关键词：病毒、宿主 DNA、整合（integrate ）。首先，转 导一般用于描述通过病毒而发生的基因转移；其次，转移的必须是宿主的 DNA，病毒感染的时候，不少病毒 DNA 都可能整合到受体基因组，如果没有 病毒以外的宿主 DNA，这个过程就不能叫做转导。自然情况下，一些病毒与 宿主 DNA 发生重组，形成新的病毒基因组，包装以后感染其他细胞，就产生 转导。实验研究中，常用基因重组的办法把目的 DNA 插入病毒基因组，实现 目的基因的转导。最后，这个 DNA 必须整合到新宿主细胞基因组才算实现转 导，上面英文已经很清楚，不再解释。 特别要说明的是，转导这个概念适用于原核和真核生物，其内涵是完全一样的。 在原核生物，天然情况下的转导发生在细菌的几个种（Desulfovibrio, Escherichia, Pseudomonas, Rhodococcus, Rhodobacter, Salmonella, Staphylococcus and Xanthobacter）以及古细菌的 Methanothermobacter thermoautotrophicus 中。 Brock p283 又分为普遍转导（ generalized transduction）通过完全缺陷噬菌体对供体菌任何 DNA 小片段的“ 误包” 而实现其遗传性状传递至受体菌的转导现象；局限转导 （restricted transduction ）通过部分缺陷的温和噬菌体把供体菌的少数特定基因 携带到受体菌中，并获得表达的转导现象。 与转导相关的是另外一个概念 ： 5、Infection 感染 The invasion of a cell or organism by other (especially pathogenic) or