1. Sistemi di modifica:
* metilazione: Questo è il meccanismo di difesa più comune ed efficace. I batteri utilizzano enzimi specializzati chiamati metiltransferasi Per aggiungere gruppi metilici (CH3) a sequenze di DNA specifiche. Queste modifiche si comportano come "tag" che distinguono il DNA batterico dal DNA estraneo.
* Enzimi di restrizione sono altamente specifici e solo scindere il DNA in siti di riconoscimento *non modificati *. Pertanto, i siti metilati nel DNA batterico sono "protetti" dagli enzimi di restrizione.
* Esempio: L'enzima di restrizione Ecori riconosce la sequenza GAATTC. In *e. Coli*, la sequenza GAATTC è metilata da una specifica metiltransferasi, impedendo a Ecori di tagliare il DNA batterico.
2. Enzimi di restrizione specializzati:
* Enzimi di restrizione di tipo I: Questi enzimi sono più complessi e riconoscono sequenze più lunghe. Hanno anche un'attività di "metiltransferasi" che aggiunge un gruppo metilico al DNA in una posizione specifica vicino al sito di riconoscimento.
* Enzimi di restrizione di tipo III: Questi enzimi riconoscono due diverse sequenze nelle immediate vicinanze e fungono da "coppia" per tagliare il DNA.
* Autocrotezione: Questi enzimi sono progettati per proteggere il DNA batterico tagliando in siti specifici che non sono metilati nel genoma batterico.
3. Meccanismi di esclusione:
* Compartmentalization: Alcuni batteri possono sequestrare il loro DNA all'interno di compartimenti specifici, impedendo effettivamente gli enzimi di restrizione di accedervi.
* Modifiche della superficie: Alcuni batteri possono modificare le loro superfici cellulari per bloccare l'ingresso di enzimi di restrizione.
4. Adattamento evolutivo:
* Mutazioni: Nel tempo, il DNA batterico può mutarsi per alterare i siti di riconoscimento per gli enzimi di restrizione.
* Trasferimento genico orizzontale (HGT): I batteri possono acquisire nuovi geni, compresi quelli che codificano gli enzimi di restrizione, attraverso HGT. Questi nuovi geni possono essere incorporati nel genoma batterico e contribuire all'evoluzione dei nuovi meccanismi di difesa.
In sintesi, i batteri utilizzano una combinazione di sistemi di modifica, enzimi di restrizione specializzati, meccanismi di esclusione e adattamenti evolutivi per proteggere il proprio DNA dagli enzimi di restrizione sfruttando questi enzimi per distruggere il DNA straniero.
