在基因工程领域,当外来的DNA,包括目标DNA,与特定的载体在体外结合形成新的DNA分子,即重组DNA(也称为嵌合DNA),这个过程是关键的第一步。随后,这个重组DNA分子需要被引入到合适的受体菌中。随着受体菌的生长和分裂,重组DNA也随之复制和增殖,这个过程在生物学上被称为无性繁殖。在这个过程中,那些成功包含目标DNA的重组体就被认为形成了一种无性繁殖系,或称为克隆。
选择恰当的受体菌后,下一步是使其成为感受态细胞(competent cell),即这种细胞具备接纳外来DNA的能力。这通常通过特殊的处理技术实现。根据使用的载体类型,将重组DNA导入受体菌的方式各异,主要包括转化(transformation)、转染(transfection)和感染(infection)等不同的策略。转化通常用于质粒载体,转染则多用于真核细胞,而感染则常见于病毒载体的使用,它们各有其适用的条件和效果。
应用酶学的方法,在体外将各种来源的遗传物质——同源或异源、原核或真核、天然或人工的DNA与载体DNA相结合成一具有自我复制能力的DNA分子——复制子,继而通过转化或转染宿主细胞、筛选出含有目的基因的转化子细胞,再进行扩增、提取获得大量同一DNA分子,即DNA克隆。