Τι προκαλεί γενετική αλλαγή στα βακτήρια;
1. Μετάλλαξη:
* αυθόρμητες μεταλλάξεις: Αυτά συμβαίνουν τυχαία λόγω σφαλμάτων κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής του DNA. Ενώ ο ρυθμός είναι χαμηλός, ο τεράστιος αριθμός βακτηρίων σημαίνει ότι οι αυθόρμητες μεταλλάξεις μπορούν να οδηγήσουν σε σημαντική γενετική ποικιλομορφία.
* επαγόμενες μεταλλάξεις: Αυτά προκαλούνται από εξωτερικούς παράγοντες όπως η ακτινοβολία (UV φως, οι ακτίνες Χ), οι χημικές ουσίες (μεταλλαξιογόνες) ή ακόμα και ορισμένοι ιοί. Αυτοί οι παράγοντες μπορούν να βλάψουν το DNA, οδηγώντας σε σφάλματα κατά τη διάρκεια των διαδικασιών επισκευής.
2. Οριζόντια μεταφορά γονιδίων (HGT): Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει τη μεταφορά γενετικού υλικού μεταξύ βακτηρίων, ανεξάρτητα από την κυτταρική διαίρεση. Το HGT είναι ένας βασικός οδηγός βακτηριακής εξέλιξης και προσαρμογής.
* Μετασχηματισμός: Τα βακτήρια παίρνουν γυμνά θραύσματα DNA που απελευθερώνονται από άλλα βακτήρια.
* Μεταγωγή: Το βακτηριακό ϋΝΑ μεταφέρεται από βακτηριοφάγους (ιοί που μολύνουν βακτήρια).
* Σύζυγος: Μεταφορά γενετικού υλικού μέσω άμεσης επαφής μεταξύ των βακτηρίων μέσω ενός pilus (σωλήνα πρωτεΐνης).
3. Αναπλήρωση γονιδίων: Αυτή η διαδικασία μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία νέων γονιδίων που μπορούν να τροποποιηθούν και να εξελιχθούν ανεξάρτητα.
4. Transposons (γονίδια άλματος): Αυτά είναι κινητά γενετικά στοιχεία που μπορούν να κινηθούν μέσα και μεταξύ των βακτηριακών γονιδιωμάτων. Η κίνηση του τρανσποζόν μπορεί να διαταράξει τα γονίδια, να δημιουργήσει νέα ή να μεταβάλει την έκφραση γονιδίων.
Συνέπειες της γενετικής αλλαγής:
* Αντοχή στα αντιβιοτικά: Οι μεταλλάξεις μπορούν να οδηγήσουν σε αλλαγές στη δομή της πρωτεΐνης, καθιστώντας ανθεκτικά τα βακτήρια στα αντιβιοτικά.
* Προσαρμογή σε νέα περιβάλλοντα: Τα βακτήρια μπορούν να αποκτήσουν γονίδια που τους επιτρέπουν να επιβιώσουν σε νέα περιβάλλοντα, όπως ακραίες θερμοκρασίες ή συνθήκες με θρεπτικά συστατικά.
* Αυξημένη μολυσματικότητα: Τα βακτήρια μπορούν να αποκτήσουν γονίδια που τα καθιστούν πιο παθογόνα, οδηγώντας σε αυξημένη σοβαρότητα της νόσου.
Συνοπτικά:
Η γενετική αλλαγή στα βακτήρια εμφανίζεται μέσω μεταλλάξεων, οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων, γονιδιακής αλληλεπικάλυψης και τρανσποζονίων. Αυτοί οι μηχανισμοί συμβάλλουν στην αξιοσημείωτη προσαρμοστικότητα και την εξέλιξη των βακτηρίων, διαδραματίζοντας καθοριστικό ρόλο τόσο στις ευεργετικές όσο και στις επιβλαβείς πτυχές των αλληλεπιδράσεών τους με τους ανθρώπους και το περιβάλλον.
