Mikroorganizmusok evolúciója

A baktériumok változékonyságának legalapvetőbb mechanizmusa a baktériumok genetikai anyagának kémiai megváltozása, vagyis a genotípus változása. A baktériumoknál a fenotípus megváltozása gyakran nem a genom kémiai megváltozásának eredménye, hanem azt a sejtek fiziológiai tulajdonságainak vagy életkörülményeinek megváltozása váltja ki. Ezzel szemben a genotípus módosulásakor a genom kémiai megváltozásáról van szó. Ez létrejöhet fizikai hatásra, ill. kémiai ágensek hatására, vagy más DNS molekulákkal történő kölcsönhatásra. A fizikai, vagy kémiai hatásra bekövetkező maradandó módosulásokat a genomban, mutációknak nevezzük. DNS-DNS kölcsönhatásból eredő genom módosulásokat DNS-rekombinációnak nevezzük.A mutáció molekuláris szintű értelmezése során a gén nukleotidszekvenciájában bekövetkező változásról beszélünk, mely a kódolt fehérje strukturális és működésbeli megváltozását vonja maga után. A változás két módja: 1. hiba csúszik a replikációba, 2. a DNS cukorfoszfát lánca megszakad. A mutáció lehet spontán és indukált.

 A rekombináció lehetséges módjai baktériumoknál:

1. Idegen DNS-ek transzmembrán felvételére visszavezethető transzformáció

2. Bakteriofágok segítségével a géneknek a donorsejtből a recipiensbe történő transzdukciója

3. Szexuális folyamatokkal analóg és plazmidok (F-faktor) segítségével végbemenő géncsere.

A plazmidok transzferje sejtről sejtre több mechanizmus szerint történhet:

1. Konjugáció során a plazmid képes saját transzferjét elvégezni

2. Szexpíluson keresztül: a pílus speciális fehérjefonalakból álló képződmény, szintéziséért a plazmid felelős. A két sejt ezen keresztül kerül kontaktusba. A plazmid egyik fonala az egyik, másik fonala a másik sejtbe kerül. A transzferrel párhuzamosan megtörténik a DNS komplementerével való kiegészülése. A transzfer után megtörténik a cirkularizáció.