Трансформация бактерий

По большей части бактерии являются клонами самих себя. Одна бактериальная клетка скопирует свою ДНК, затем клетка разделится пополам, давая каждой половине клетки копию ДНК. Это эффективно клоны.

Этот процесс продолжается до бесконечности, вызывая большие популяции клеток, которые являются клонами друг друга.

Каждая новая бактериальная клетка получает свою ДНК от оригинала. Можно назвать это вертикальным переносом генов или наследованием генов от родительской (исходной) клетки к потомству (новой) клетке. Но существует другой вид переноса генов, который происходит в бактериальных популяциях, называемый горизонтальным переносом генов. В самом простом смысле это включает передачу генов из одной клетки в другую без деления клетки. Это может происходить между двумя клетками одного и того же вида или между двумя клетками разных видов. Это позволяет бактериальным популяциям использовать преимущества рекомбинации для создания генетического разнообразия. Это было бы похоже на обмен генами со своими братьями и сестрами или даже с незнакомцем, идущим по улице.

Существует три признанных механизма горизонтального переноса генов у бактерий. Конъюгация включает передачу ДНК из одной клетки в другую через структуру, называемую пилус. Трансдукция включает передачу генов между бактериальными клетками с использованием вируса, называемого бактериофагом. Трансформация - это способность некоторых клеток поглощать свободно плавающую ДНК, обнаруженную в окружающей среде.

Бактериальные клетки, которые способны поглощать свободно плавающую ДНК из окружающей среды, называются компетентными клетками. Бактерии не всегда компетентны. Иногда, когда условия роста оптимальны (другими словами, когда клетки счастливы и сыты), они не способны к поглощению ДНК. Однако в ответ на некоторый сигнал, будь то стресс, голод или другие факторы, клетка может включить гены, которые позволяют ей стать компетентным.

В естественных условиях, когда бактериальные клетки растут и в конечном итоге погибают, их клетки лизируются (или открываются), проливая свою ДНК в окружающую среду. ДНК-хромосома обычно разбивается на куски, которые затем свободно плавают. На этом этапе компетентная ячейка может занять один или несколько таких кусков. Попав внутрь клетки, ДНК либо должна быть включена в ДНК-хромосому клетки-хозяина, либо она в конечном итоге деградирует. Обычно только несколько генов могут быть включены. Если поглощенный ген похож на ген, уже найденный в хромосоме, две последовательности ДНК будут выстроены рядом друг с другом и поменяются местами, заменив старый ген новым.

Видео обзор

Бактерии

Трансдукция

ДНК как трансформирующее начало (видео 1) | ДНК. Молекулярная генетика | Биология

Генетика микроорганизмов ( 2 часть)