水平基因转移（HGT）是遗传物质在生物体之间的移动。它在细菌进化中起着关键作用，是细菌获得营养的主要机制抗生素耐药性和毒性. 科学家们已经研究了HGT在自然界中是如何发生的，并且已经学会了如何在实验室将遗传物质引入细胞。
将外源DNA或RNA引入细菌或真核细胞是分子生物学和科学研究中常用的技术。外源DNA可以通过多种途径导入细胞，包括转化、转导、偶联和转染。转化、转导和偶联在自然界中以HGT的形式出现，但转染是实验室特有的。让我们来看看这些不同的DNA插入方法。
转换
转换的从环境中吸收遗传物质细菌细胞。在自然界中，这种遗传物质通常来自邻近的溶化细菌，可能包括释放到环境中的质粒DNA或片段DNA。各种因素促进不同细菌的自然转化，如细胞生长期（Baltrus和Guillemin，2006）或特定物质的存在(Meibom et al.， 2005)。
虽然并非所有细菌天生都有能力吸收DNA，但它们可以通过实验室中的化学操作而变得有能力。这通常是通过使用氯化钙来完成的，氯化钙可以渗透细胞膜，因此细菌可以很容易地吸收你感兴趣的质粒。科学家还可以利用电穿孔，即向细胞施加电荷，以增加细胞膜的通透性，从而提高转化效率。查看Addgene的博客了解更多信息制造你自己的感受态细胞还有我们的协议页面要学习实验室中的细菌转化．
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| 吞咽尽管细菌并不像漫画中描述的那样“吃”质粒，但当细菌摄取质粒时，质粒上的基因可以赋予它们不同的表型。例如，这个质粒编码一个绿色荧光蛋白基因，使细菌发出绿色荧光。玛雅·科斯特曼的漫画。 |
转导
当外源DNA或RNA被导入细菌或真核细胞时，就会发生转导通过病毒或病毒载体．
一个例子是附着在细菌膜上并将其遗传物质注入细胞的噬菌体。一旦进入，噬菌体可以遵循两种不同的生命周期之一：裂解或裂解。裂解噬菌体劫持细菌宿主的机器，制造更多的病毒颗粒。最终，细胞裂解，释放出新形成的病毒颗粒，从而感染其他细菌。在溶原循环中，噬菌体的遗传物质在特定的整合位点被整合到宿主基因组中。整合的噬菌体保持休眠状态，直到被触发进入裂解循环。
在这两个生命周期中，细菌DNA都可能意外地包装到新创建的噬菌体中。这种DNA转移到另一个细胞被称为转导。转移的DNA一旦进入受感染的细菌内，就可以作为瞬时的染色体外DNA（如质粒）存在，也可以通过同源或定点重组整合到宿主细菌的基因组中。
转导是科学家常用的工具，用来将不同的DNA序列引入细菌细胞或宿主的基因组中。为了做到这一点，科学家们通常使用噬菌粒，一种同时包含噬菌体和质粒特性的DNA克隆载体。在转导之前，噬菌体在“辅助”噬菌体的帮助下被包装成不能复制的噬菌体颗粒。
科学家还利用转导将外源DNA引入真核细胞，如哺乳动物细胞系。这是可以做到的慢病毒和腺相关病毒（AAV）. 慢病毒和AAV可用于创建两种瞬时细胞系，其中感兴趣的基因被表达，但未整合到基因组和细胞中稳定的细胞系在这种情况下，外来DNA被整合到细胞基因组中，并通过细胞分裂传递下去。你可以找到各种不同的慢病毒和AAV质粒现成的病毒制剂在Addgene．有关病毒载体的更多信息，包括转导，请下载188完整比分直播188完整比分直播病毒载体101电子书。
细菌结合
接合是第一个被广泛研究的基因转移方法，1946年由乔舒亚·莱德伯格和爱德华·塔图姆发现，当时他们观察到两种营养缺陷之间的基因重组大肠杆菌导致野生型的菌株大肠杆菌（Griffiths等人，2000年)．
在接合过程中，遗传物质从供体细菌转移到受体细菌直接接触．供体细菌含有一种称为生育因子(f因子)的DNA序列。f因子是在一段DNA片段上发现的，这段DNA片段可以自我复制或整合到细菌染色体中，并允许供体细菌制造一个小的“桥”或性菌毛，附着在受体细胞上，将其拉近。一旦与供体接触，供体就可以将遗传物质转移给受体细菌。转移的遗传物质通常是质粒，可以推断出诸如抗生素耐药性等遗传优势。
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| “我制造了这个”模因解释了细菌结合！玛雅·科斯特曼的漫画。 |
转染
与前三种方法不同的是，转染只能在真核细胞中进行。转染是将外源DNA故意引入真核细胞的过程通过非病毒方法包括实验室中的化学和物理方法。磷酸钙和二乙氨基乙基（DEAE）-右旋糖酐等化学物质中和甚至使DNA分子带上全部正电荷，使其更容易穿过带负电荷的细胞膜。电穿孔或显微注射等物理方法实际上会在细胞膜上戳出孔，这样DNA就可以直接导入细胞。微量注射需要使用细针将核酸输送到单个细胞。另一方面，电穿孔利用电脉冲在细胞膜上形成遗传物质可以通过的瞬时孔。
如果你要开始任何分子生物学实验，请查看Addgene的协议页面，其中既有基本分子生物学、质粒克隆和病毒技术的协议和视频。
工具书类
鲍特鲁斯，大卫·A和凯伦·吉耶明。在幽门螺杆菌的生长周期中有多个能力阶段。《微生物学字母255.1(2006): 148 - 155。PubMed采购经理人指数：16436074．
Griffiths AJF, Miller JH, Suzuki DT，等。细菌接合。在遗传分析导论。第7版(2000).
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