形質轉換(Transformation)

A. 背景：最早是F.Griffith 於1928 年由streptococcus pneumonia（肺炎鏈球菌）感染老鼠的實驗，發現微生物可以將獲得的外來DNA 與自己本身的DNA 進行recombination（基因重組）

B. 定義：微生物從外界攝入額外的DNA 片段（可能來自細菌、病毒等），並將此外來的DNA 插入自己本身的染色體中，產生基因重組的現象

C. 肺炎鏈球菌的實驗

資料來源：visionlearning

a. 透過煮沸方式將 S 菌殺死，死掉的S 菌沒有複製核酸的能力了，打入老鼠體中，老鼠存活

b. 將無處理的 R 菌打入老鼠體中，老鼠存活

c. 將經過熱殺死的 S 菌和沒有處理的R 菌奕起打入老鼠體內，老鼠死亡

d. 結論：死掉的S 菌被打入老鼠體內，細胞壁被分解掉，核酸被釋放出來；活的R 菌藉由transformation 獲得S 菌的DNA 而產生莢膜，於是有了致病能力，所以老鼠死亡

S 菌：表面光滑，有莢膜，有致病力

R 菌：表面粗躁，沒有莢膜，沒有致病力

資料來源：textbookofbacteriology
D. Transformation（形質轉換）：可分為Natural 和Artificial，如下表

Natural transformation（自然形質轉換）	Artificial transformation（人工形質轉換）
定義：細菌 uptake（攝入）外在DNA 片段後，可能將此片段與自己的染色體重組，也可能將此外來基因分解當做能量	有四種方法： 1. protoplast/spheroplast（原生質體）：人為方式將細菌細胞壁去除，使其通透性增加，再把protoplast/spheroplast（原生質體）放入，使細菌DNA 與原生質體transformation 2.CaCl2/heat shock：將細胞置入CaCl2溶液，Ca2+因帶正電會聚集於離子通道（正常的離子通道通常帶負電），會吸引DNA（負電）靠近，此時加熱至攝氏42度，使細菌熱膨脹讓質體DNA 進去，然後快速冷卻以免質體DNA 流出 3.Lipid：將核酸包裹脂肪，使此核酸很容易送至細菌體內（因細胞膜為脂溶性） 4.Electroporation（電穿孔）：以高電壓電擊

參見：基因交換(Gene exchange)

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