转染类型

将核酸导入细胞的生物、化学和物理方法有很多种。并非任何方法都适用于所有类型的细胞和实验应用，不同方法的转染效率、细胞毒性、对正常生理的影响和基因表达水平存在广泛差异。但是，所有转染策略均可分为两大类，一类是导入的核酸在细胞中存在的时间有限（瞬时转染），而另一类是导入的核酸可长期存在于细胞中，并可传递至转染细胞的子代（稳定转染）。

在瞬时转染中，导入的核酸在细胞中存在的时间有限，且未整合到基因组中。因此，在细胞分裂过程中，瞬时转染的遗传物质不会传递至下一代，而是在环境因素影响下丢失或在细胞分裂过程中被稀释。但是，当所转染的遗传物质在细胞中保持高拷贝数期间会引起高水平的蛋白表达。

根据使用的构建体不同，通常可以在 1-7 天内检出瞬时表达的转基因，但一般在转染后 24-96 小时收获瞬时转染的细胞。基因产物分析可能需要分离 RNA 或蛋白进行酶活性检测或免疫检测。最佳时间段取决于细胞类型、研究目标、导入基因的特异性表达特性以及报告基因达到稳态所需的时间。不过，在数天内，大部分外源性 DNA 会在核酸酶作用下降解或被细胞分裂稀释；一周后便无法再检出。使用超螺旋质粒 DNA 进行瞬时转染的效率最高，这是因为其能被细胞更高效地摄取。还可使用 siRNA、miRNA、mRNA 甚至蛋白质进行瞬时转染，但与使用质粒 DNA 一样，这些大分子需要具有高质量以及相对较高的纯度（参见影响转染效率的因素）。转染的 DNA 易位到细胞核进行转录，而转染的 RNA 仍保留在胞质内，其可在转染 (mRNA) 后几分钟内表达。或与 mRNA 结合从而使靶基因（siRNA 和 miRNA）的表达沉默（参见RNA 转染指南）。

在稳定转染中，外源性 DNA 被整合至细胞基因组中，或者作为游离型质粒存在。与瞬时转染不同，稳定转染可使外源性 DNA 长期存在于转染细胞及其子代细胞中。因此，稳定转染可以使导入的基因在多代细胞中持久性地表达，适用于重组蛋白生产和外源性 DNA 表达的下游或长期效应分析。但是，通常只有单个或几个拷贝的外源性 DNA 整合至稳定转染细胞的基因组中。正因如此，稳定转染基因的表达水平一般低于瞬时转染基因的表达水平。

由于外源性 DNA 稳定整合至基因组中是相对罕见的事件，成功完成稳定转染既需要高效 DNA 递送，也需要采取方法筛选已获得该 DNA 的细胞。要想筛选稳定表达所转染的 DNA 的细胞，最为可靠的方法之一是在用于转染的 DNA 构建体中纳入可筛选标记物，然后在短暂的恢复期后对细胞施加适当的筛选压力。

常用的可筛选标记物是可对各种筛选药物产生抗性的基因，或是可对待转染细胞系有缺陷的必需基因进行补偿的基因。使用选择性培养基进行培养时，未转染的细胞或瞬时转染的细胞最终都会死亡，而表达足够水平的抗生素抗性基因或能够补偿必需基因缺陷的细胞则可以存活。或者，在某些情况下，还可以将转染后的细胞的表型或形态变化用作可筛选的特性。例如，采用源于牛乳头瘤病毒的载体转染鼠 CI127 细胞，会造成细胞的形态变化（Sarver 等人，1981）。

虽然相对于超螺旋 DNA，使用线性 DNA 会导致细胞的 DNA 摄取量较低，但 DNA 整合到宿主基因组中的效果更优（参见影响转染效率的因素）。通常，稳定转染限于 DNA 载体，但使用可筛选 DNA 载体制备短发夹转录本，亦可将 siRNA 和 miRNA 稳定导入细胞内（参见载体介导的 RNAi）。但是，RNA 分子本身无法用于稳定转染。