轉染是將外源遺傳物質導入真核細胞的過程，是細胞和分子生物學研究的重要工具，可用于研究基因表達對細胞生理水平的影響。不論是質粒、DNA還是各種RNA（mRNA、siRNA或microRNA），要將這些外源核酸轉入細胞并不容易，它們必須穿過細胞膜這層屏障才能進入細胞質。轉染方法可分為物理轉染和化學轉染，物理轉染方法包括電穿孔、顯微注射和基因槍等，化學轉染可使用磷酸鈣共沉淀、DEAE-Dx或基于陽離子脂質的轉染試劑。

上述方法都可以解決轉染面臨的主要挑戰，即讓帶負電荷的核酸分子穿過帶負電的細胞膜。物理轉染方法一般是在細胞膜上打洞來克服靜電排斥，使核酸插入。而化學轉染中，一般是利用帶正電的轉染試劑將帶負電的核酸包裹起來。這些方法都可以實現轉染，可謂條條大路通羅馬，那么究竟是選瞬時轉染好還是選穩定轉染好呢？

瞬時轉染的細胞中，外源基因得以表達但它們并不會整合到細胞的基因組中，也就不會被復制。細胞中瞬時轉染的外源基因表達時間有限，通常僅持續幾天，直到外源基因在細胞分裂過程中因各種因素丟失為止。

我們如何區分細胞是否轉染成功了呢？在轉染質粒中往往都含有一個報告基因，來指示細胞中目標基因是否存在，這樣的報告基因一般可以在轉染后一兩天內檢測到。

穩定轉染

穩定轉染可以在瞬時轉染的基礎上建立，只不過需要一個重要的偶發過程：在少數轉染細胞中，外源基因能夠整合到細胞的基因組中。外源基因成為細胞基因組的一部分從而得以復制，這就是穩定轉染細胞的標志。穩定轉染細胞的子代細胞也同樣表達外源基因，由此形成穩定轉染的細胞系。

在建立上述穩定轉染細胞系時，我們需要使用選擇性標記來區分瞬時轉染與穩定轉染。將這些選擇性標記與基因共表達，我們就可以篩選出外源基因已成功整合到基因組的細胞，同時剔除瞬時轉染的細胞。將外源基因與抗生素抗性基因共轉染（如新霉素抗性基因neo）是一種常用方法，隨后可用相應抗生素（如geneticin或G418）對轉染后的細胞進行篩選。只有穩定轉染的細胞才會獲得對抗生素的抗性，在長期培養中存活下來，由此實現對目標細胞的篩選和擴增。

孰優孰劣？選穩定轉染還是瞬時轉染呢？這要看我們打算進行長期研究還是短期實驗。瞬時轉染一般持續幾天，用瞬時轉染研究基因表達，通常在轉染后的24小時至96小時內收獲細胞，其具體時間取決于細胞類型、載體構建等多種因素。也正因如此，瞬時轉染一般用于研究基因或基因產物的短期表達，基因敲除或RNA介導的基因沉默，以及進行蛋白質小規模合成。瞬時轉染mRNA比轉染傳統質粒DNA出結果更快，這是因為mRNA能夠直接在核外表達，在一些系統中mRNA可以在轉染后幾分鐘就得到表達。

相應的，在需要進行長期基因表達時就得進行穩定轉染，例如大規模蛋白合成、長期藥理學研究、基因治療研究和長期遺傳調控機制研究等等。穩定轉染與瞬時轉染相比，時間更長也更費勁，所以不到迫不得已一般不被選用。

以往對需要正確折疊和翻譯后修飾的重組蛋白進行大規模合成，只能使用穩定轉染的細胞。但近年來瞬時轉染和細胞培養方法的進步改變了這一局面，經過改良之后人們已經可以通過對一些普遍使用的細胞系（如HEK293和CHO細胞）進行懸浮培養，來實現瞬時轉染的大規模重組蛋白合成。

建立穩定表達的細胞系既麻煩又費勁，在合適的情況下選用瞬時表達可以省去不少精力。當然，在新的一年中轉染技術的新發展無疑會進一步改進瞬時轉染和穩定轉染技術，使人們能夠更加有效的進行外源基因表達。