1. Trasformazione:
* processo: I batteri prendono il DNA nudo dal loro ambiente. Questo DNA potrebbe provenire da batteri morti che hanno lisato (aperto), rilasciando il loro materiale genetico.
* Come funziona: La cellula batterica ha proteine specifiche sulla sua superficie che si legano ai frammenti di DNA e li attirano nella cellula. Una volta all'interno, il DNA può essere integrato nel cromosoma batterico o esistere come plasmide separato.
2. Trasduzione:
* processo: I batteriofagi (virus che infettano i batteri) agiscono come vettori per trasferire il DNA tra i batteri.
* Come funziona: Durante la replicazione dei fagi, il DNA batterico può essere erroneamente confezionato in un capside di fagi anziché in DNA di fagi. Quando questo fagi infetta una nuova cellula batterica, fornisce il DNA batterico, che può integrarsi nel cromosoma del nuovo ospite.
3. Coniugazione:
* processo: Trasferimento diretto di materiale genetico tra due batteri tramite un pilus.
* Come funziona: Un batterio, chiamato donatore, forma un pilus, una sottile struttura a tubo, che si collega al batterio ricevente. Il donatore replica il suo DNA e una copia viaggia attraverso il pilus al destinatario. Il DNA trasferito può essere integrato nel cromosoma del destinatario o esistere come plasmide separato.
Caratteristiche chiave dello scambio genetico nei batteri:
* Trasferimento genico orizzontale: Questi meccanismi sono noti come trasferimento genico orizzontale, in quanto consentono lo scambio genico tra individui della stessa generazione, a differenza del trasferimento genico verticale (dal genitore alla prole).
* Evoluzione rapida: Il trasferimento genico orizzontale contribuisce in modo significativo alla rapida evoluzione dei batteri, consentendo loro di acquisire rapidamente nuovi tratti, come la resistenza agli antibiotici.
* Importanza nella biotecnologia: Questi processi sono sfruttati in biotecnologia per introdurre nuovi geni nei batteri, creando organismi con proprietà desiderabili per applicazioni come la produzione di farmaci o biocarburanti.
Esempio:
* I geni di resistenza agli antibiotici possono essere diffusi attraverso tutti e tre i meccanismi. Ciò può comportare la rapida diffusione della resistenza all'interno di una popolazione batterica, rendendo più impegnativo il trattamento delle infezioni.
Nel complesso, questi tre meccanismi consentono ai batteri di condividere informazioni genetiche e di adattarsi rapidamente ai mutevoli ambienti, rendendoli incredibilmente resilienti e diversi organismi.
