Öröklődés és változékonyság a baktériumokban Mikrobiológia

A baktériumgenetika egy átfogó tudomány, amelynek tárgya a baktériumok öröklődése és változékonysága, amelyek mind a szülői, mind a leánysejtek közötti hasonlóságokért és különbségekért felelősek.

Átöröklés a baktériumok tulajdonságainak átadását jelenti a generációban, és a baktériumok genomjának a két leánysejtben történő pontos megoszlásának köszönhető, másrészt a variabilitás a baktériumok tulajdonságainak változása a genetikai anyag cseréje vagy mutáció következtében.

Átöröklés

Az öröklődés a baktériumokban a genetikai információ hordozóinak pontos megosztásának köszönhető, ennek a folyamatnak köszönhetően a baktérium sejtek szétválása után a két leánysejt azonos másolatokat kap az anyasejt genetikai információiból. Ily módon egy baktériumsejt nagyszámú azonos sejtet képes előállítani. Bizonyos esetekben az egyik sejt spontán genetikai változása olyan szubklón megjelenéséhez vezet, amelynek jellemzői eltérnek az eredeti (vad típusú) szülőtől. Ezt a folyamatot vertikális öröklésnek nevezzük. Ha a változás káros a sejtnövekedésre, a szubklónt gyorsan meghaladja az egészséges vad típusú populációk száma, de kedvező változás jelenlétében a szubklón megelőzheti a vad típusú populációt.

A baktériumok változékonysága

Változékonyság a baktériumok tulajdonságainak megváltozása a genetikai anyag cseréje vagy mutációja miatt. A variabilitás elérésének mechanizmusai a transzformáció, a transzdukció és a mutáció.

A baktériumok közötti géncsere

öröklődés
A baktériumok transzformációja egy horizontális géntranszfer folyamat, amelynek során egyes baktériumok idegen genetikai anyagot ("meztelen" DNS-t) vesznek fel a környezetből. A folyamatról először Griffith Streptococcus pneumoniae-jában számoltak be 1928-ban, amely a bakteriális genetika egyik álom eseménye.

Az átalakulás útján zajló genetikai transzfer folyamatához nincs szükség élő donorsejtre, csak a perzisztens DNS jelenléte szükséges a környezetben. A baktériumok átalakulásának szükséges feltétele, hogy képesek befogadni a szabad, extracelluláris genetikai anyagot. Az ilyen baktériumokat kompetens sejteknek nevezzük. A természetes kompetenciát szabályozó tényezők a különböző nemzetségek között változnak. Amint a transzformáló faktor (DNS) bejut a citoplazmába, nukleázokkal lebontható, ha különbözik a baktérium DNS-étől. Ha az exogén genetikai anyag hasonló a bakteriális DNS-hez, akkor beilleszthető a kromoszómába. Néha az exogén genetikai anyag plazmidként és kromoszómális DNS-sel is együtt élhet.