Hvad kaldes den proces, hvori en bakteriecelle tager DNA frigivet af forskellige?

Den proces, hvorved en bakteriecelle optager DNA frigivet af forskellige celler, er kendt som transformation. Under transformation kan bakterier erhverve nyt genetisk materiale fra miljøet, hvilket giver dem mulighed for at tilpasse sig og udvikle sig som reaktion på skiftende forhold.

Her er en trin-for-trin forklaring af transformationsprocessen i bakterieceller:

1. DNA-frigivelse:

- Når visse bakterier lyserer eller gennemgår celledød, frigives deres DNA til det omgivende miljø.

- Dette ekstracellulære DNA kan komme fra den samme bakteriestamme (homolog transformation) eller fra en anden stamme (heterolog transformation).

2. Kompetenceudvikling:

- Ikke alle bakterier er naturligt kompetente til at optage DNA.

- Nogle bakterier, såsom Bacillus subtilis og Streptococcus pneumoniae, gennemgår en proces, der kaldes kompetenceudvikling, hvor de bliver kompetente til transformation.

- Kompetence udløses ofte af miljøfaktorer som mangel på næringsstoffer eller specifikke kemiske signaler.

3. DNA-binding:

- Når først de er kompetente, producerer bakterier proteiner, der binder sig til det frigivne DNA i miljøet.

- Disse proteiner, kendt som kompetencefaktorer, letter optagelsen af ​​DNA ved at danne et kompleks med det.

4. DNA-optagelse:

- DNA-proteinkomplekset transporteres ind i bakteriecellen gennem specialiserede kanaler eller porer i cellemembranen.

- De nøjagtige mekanismer for DNA-optagelse kan variere mellem forskellige bakteriearter.

5. Integration i genomet:

- Når først det er inde i cellen, integreres det indkommende DNA i bakteriegenomet gennem homolog rekombination.

- Under homolog rekombination finder og aligner den indkommende DNA-sekvens med en lignende eller homolog region i det bakterielle kromosom.

- Det fremmede DNA inkorporeres derefter i bakteriegenomet og erstatter den eksisterende sekvens.

6. Udtryk for nye træk:

- Det integrerede DNA kan indeholde nye gener eller genetiske variationer, der kan ændre de fænotypiske træk ved den modtagende bakteriecelle.

- Disse ændringer kan give bakterierne nye metaboliske evner, antibiotikaresistens eller andre adaptive fordele.

Transformation spiller en afgørende rolle i den horisontale genoverførsel blandt bakterier og bidrager til deres genetiske mangfoldighed. Det giver bakterier mulighed for hurtigt at erhverve nye gener fra andre organismer, hvilket giver dem et middel til tilpasning og overlevelse i forskellige og skiftende miljøer.