Bakterijska Genetika

Genotip je skup svih gena koje određuju nasljedna svojstva, a fenotip je skup svih morfoloških, fizioloških i ostalih osobina uvjetovan genotipom i okolnim uvjetima koji se mijenja tokom života.

Mutacija je izmjena u redoslijedu nukleotida što može uzrokovati promjenu strukture i funkcije proteina, a sama promjena se  može prenijeti na potomke. Mogu biti spontane, rijetke su, i rijetko dovode do promjene u fenotipu, a uzrok je tautomerizacija.

Umjetne su češće od spontanih, događaju se zbog nekih kemikalija ali i zbog zračenja ili drugih stvari. 5-brom uracil je mutageni spoj koji se ugrađuje u DNA umjesto timina nakon čega stanica propada ili divlje raste. 2-amino-purin se ugrađuje u DNA umjesto adenina. Nitratna kiselina deaminira adenin pa nastaje hipoksantin koji se veže na citozin umjesto na timin nakon čega lanac može puknuti. Etil-metan-sulfonat metilira gvanidin koji se sparuje s timinom. Hidroksilamin hidroksilira citozin koji se sparuje umjesto timina a adeninom. Proflavin uzrokuje umetanje ili gubitak 1 para baza za vrijeme replikacije. Daljne generacije mogu nositi grešku bez da se pokaže dok jednom to ne postane dominantno svojstvo.

Prenošenje gena:

• Transformacija: stanica primalac prihvaća mali dio topljive DNA koju oslobađa stanica davalac (Neisseria, Bacillus, pneumokoki, Haemophilus). Rijetko se događa u prirodi.
• Transdukcija preko bakteriofaga tako da bakterije ne moraju biti u kontaktu. Fagi koji nastanu u bakteriji mogu ponijeti neke gene te bakterije i prenijeti ih u drugu bakteriju.
• Konjugacija: enterobakterije imaju seksualne pile s kojima se pričvrste jedna na drugu i naprave kanalić. Jedna od njih ima F-plazmid pa je ta mužjak (F+) a druga nema pa je ženka (F-). Genetski materijal putuje kroz kanalić. Na ovaj način bakterije dijele novostvorene osobine kao što je otpornost na antibiotike. Ovo neki zovu spolno razmnožavanje iako se ne povećava broj bakterija, ali često je uvod u razmnožavanje.

Plazmidi:

Plazmidi su male kružne izvanhromosomske molekule dvolančane DNA koje se mogu samostalno replicirati.

Postoji više vrsta:

• F-plazmidi (fertility) se koriste pri konjugaciji, mogu se integrirati u hromosom (nukleoid) bakterije.
• R-plazmidi (resistance) su nosioci otpornosti prema antibioticima (kodiraju enzime koji uništavaju ili modificiraju antibiotike, mogu se prenositi među bakterijama, čak i među različitim vrstama, obično se ne integriraju u hromosom.
• Col-plazmidi kodiraju proteine bakteriocine (ubijaju druge bakterije, npr. stvarajući pore u staničnoj membrani ili degradirajući DNA ili staničnu stijenku).
• ostali plazmidi mogu biti nosioci virulencije (bolja obrana ili jači toksin) ili poboljšavati metabolizam (različiti enzimi).