Ecco una spiegazione passo passo del processo di trasformazione nelle cellule batteriche:
1. Rilascio del DNA:
- Quando alcuni batteri subiscono la lisi o la morte cellulare, il loro DNA viene rilasciato nell'ambiente circostante.
- Questo DNA extracellulare può provenire dallo stesso ceppo batterico (trasformazione omologa) o da un ceppo diverso (trasformazione eterologa).
2. Sviluppo delle competenze:
- Non tutti i batteri sono naturalmente competenti ad assorbire il DNA.
- Alcuni batteri, come Bacillus subtilis e Streptococcus pneumoniae, subiscono un processo chiamato sviluppo delle competenze in cui diventano competenti per la trasformazione.
- La competenza è spesso innescata da fattori ambientali come la privazione di nutrienti o segnali chimici specifici.
3. Legame al DNA:
- Una volta competenti, i batteri producono proteine che si legano al DNA rilasciato nell'ambiente.
- Queste proteine, conosciute come fattori di competenza, facilitano l'assorbimento del DNA formando un complesso con esso.
4. Assorbimento del DNA:
- Il complesso DNA-proteina viene trasportato nella cellula batterica attraverso canali o pori specializzati nella membrana cellulare.
- Gli esatti meccanismi di assorbimento del DNA possono variare tra le diverse specie batteriche.
5. Integrazione nel genoma:
- Una volta all'interno della cellula, il DNA in entrata viene integrato nel genoma batterico attraverso la ricombinazione omologa.
- Durante la ricombinazione omologa, la sequenza di DNA in entrata trova e si allinea con una regione simile o omologa all'interno del cromosoma batterico.
- Il DNA estraneo viene quindi incorporato nel genoma batterico, sostituendo la sequenza esistente.
6. Espressione di nuovi tratti:
- Il DNA integrato può contenere nuovi geni o variazioni genetiche che possono alterare i tratti fenotipici della cellula batterica ricevente.
- Questi cambiamenti possono conferire ai batteri nuove capacità metaboliche, resistenza agli antibiotici o altri vantaggi adattativi.
La trasformazione gioca un ruolo vitale nel trasferimento genico orizzontale tra i batteri e contribuisce alla loro diversità genetica. Permette ai batteri di acquisire rapidamente nuovi geni da altri organismi, fornendo loro mezzi di adattamento e sopravvivenza in ambienti diversi e mutevoli.
