Transfektion ist der Vorgang der Einführung bestimmter Nukleinsäuren in eine eukaryontische Zelle auf andere Weise als durch ein Virus. Üblicherweise bei der Transfektion verwendete Nukleinsäuren umfassen unter anderem DNA, RNA und Proteine. Eukaryotische Zellen, wie sie beim Menschen vorkommen, enthalten den Zellkern und andere komplexe Strukturen innerhalb einer Membran, im Gegensatz zu prokaryotischen Zellen, die dies nicht tun. Während ein Virus das Potenzial hat, diese Fremdkörper durch die Zellmembran und in die Zelle zu übertragen, verwendet die Transfektion andere Methoden als ein Virus für die Übertragung. Diese Methode ist eine Schlüsseltechnik, die von Wissenschaftlern in der Genforschung verwendet wird, um zu bestimmen, wie sich die Zugabe einer bestimmten DNA oder eines anderen Fremdmaterials auf die Zelle auswirkt.
Es gibt zwei Haupttypen der Transfektion: transiente Transfektion und stabile Transfektion. Bei der transienten Transfektion wird die DNA in die Zelle eingebracht, aber die Zelle eliminiert sie, bevor sie sich in eine neue Zelle aufspaltet. Somit wird das neue DNA-Material nicht auf die neuen Zellen übertragen und diese bleiben unberührt.
Bei stabilen Transfektionen wird die neue DNA Teil der ursprünglichen DNA der Zelle, indem sie entweder an diese angefügt oder ein Stück der alten DNA ersetzt wird. Wenn die Zelle neue Kopien von sich selbst erstellt, wird die neue DNA weitergegeben. Es dringt in den Zellkern ein und verbindet sich mit der alten DNA, um einen neuen DNA-Strang zu bilden. Dies ist ein seltenes Ereignis, da die Zelle das neue Material normalerweise einige Zeit nach dem Eintritt entfernt, aber bevor die Zelle neue Zellen bildet. Trotzdem finden Wissenschaftler immer wieder neue Wege, diesen Prozess in Experimenten durchzuführen, um zu untersuchen, wie sich die neue DNA auf Kopien der Zellen auswirkt.
Ähnliche Prozesse, die als Transformation und Transduktion bekannt sind, beziehen sich auf die Transfektion durch den Transfer von DNA oder anderem Material in die Zelle. Wenn ein Virus neue DNA in eine Zelle überträgt, wird dies Transduktion genannt. Die Transformation beinhaltet kein Virus, sondern die Übertragung von DNA in Arten von Pflanzenzellen, Bakterien und eukaryotischen Zellen, die außerhalb von Menschen und Tieren vorkommen. Alle behandeln den gleichen Prozess, aber die Begriffe variieren je nach Träger – sei es Virus oder Nicht-Virus – und der Art der Zelle, die die neue DNA erhält.
Genforschung, Experimente und Therapie basieren alle auf diesen Prozessen, um die Auswirkungen von DNA, RNA und verschiedenen Proteinen auf die menschlichen Zellen zu untersuchen. In Zukunft könnte dieser Prozess helfen, Krankheiten zu heilen, genetische Mutationen zu beheben und den menschlichen Körper insgesamt zu verbessern. Wissenschaftler machen weiterhin große Fortschritte auf der Suche nach gesünderen Menschen, die ein längeres Leben führen.