W 1928 roku bakteriolog Frederick Griffith pracował nad szczepionką na zapalenie płuc, które jest wywoływane przez bakterie Streptococcus pneumoniae. Griffith badał dwa szczepy zapalenia płuc u myszy: jeden patogenny i jeden niepatogenny. Tylko szczep chorobotwórczy zabił myszy gospodarzy.

Griffith dokonał nieoczekiwanego odkrycia, kiedy zabił patogenny szczep i zmieszał jego szczątki z żywym, niepatogennym szczepem. Mieszanina nie tylko zabijała myszy gospodarzy, ale zawierała również żywe bakterie chorobotwórcze, które dały chorobotwórcze potomstwo. Griffith doszedł do wniosku, że niepatogenny szczep otrzymał coś od martwego szczepu chorobotwórczego, co przekształciło go w szczep chorobotwórczy; Nazwał to zasadą transformacji.

W czasie badań Griffitha toczyła się gorąca debata na temat tożsamości materiału genetycznego. Wiele wczesnych dowodów wskazywało na to, że białka są cząsteczkami dziedzicznymi. Eksperymenty Griffitha nad transformacją bakteryjną dostarczyły jednych z najwcześniejszych danych pokazujących, że DNA jest materiałem genetycznym.

Bakterie włączają zewnętrzne DNA w procesie transformacji. Transformacja zachodzi naturalnie, ale jest również indukowana w laboratoriach – często w celu sklonowania DNA. Aby sklonować konkretny gen, naukowcy mogą wprowadzić gen do plazmidu, kolistej cząsteczki DNA, która może się niezależnie replikować. Plazmid często zawiera gen oporności na antybiotyki. Bakterie pobierają plazmid w procesie transformacji. Następnie naukowcy wystawiają bakterie na działanie antybiotyków. Kolonie bakterii, które przeżyły, powinny zawierać plazmid, ponieważ plazmid zawiera gen oporności na antybiotyki. Analiza DNA może potwierdzić obecność genu w plazmidzie. Kolonie bakteryjne z pożądanym genem rozmnażają się i mogą być wykorzystane do wytworzenia większej liczby plazmidów lub białek.

Dlaczego bakterie miałyby przyjmować obce DNA? W przeciwieństwie do organizmów rozmnażających się płciowo, bakterie zasadniczo klonują się same. Ta metoda reprodukcyjna, zwana rozszczepieniem binarnym, oferuje niewiele możliwości zmienności genetycznej. Chociaż mutacje wprowadzają pewną różnorodność, wiele mutacji jest szkodliwych. Dzielenie się genami poprzez transformację, a także koniugację i transdukcję, pozwala prokariotom ewoluować.