กระบวนการแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมในแบคทีเรีย

แบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในอาณาจักรโมเนอรา ในฐานะสิ่งมีชีวิตแบคทีเรียก็แพร่พันธุ์ได้เช่นกัน การสืบพันธุ์ของแบคทีเรียสามารถทำได้ 2 วิธีคือโดยการแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมและการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ การแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมดำเนินการโดยการผันคำกริยาการเปลี่ยนแปลงและการถ่ายทอด ในขณะเดียวกันการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศจะดำเนินการโดยฟิชชันไบนารี

ในบทความนี้จะกล่าวถึงกระบวนการแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมในแบคทีเรีย

การแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมในแบคทีเรียเรียกอีกอย่างว่าการรวมตัวกันทางพันธุกรรม การรวมตัวกันใหม่ของสารพันธุกรรมในแบคทีเรียแบ่งออกเป็นสามส่วน ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงการถ่ายทอดและการผันคำกริยา

การเปลี่ยนแปลง

ในกระบวนการเปลี่ยนแปลงแบคทีเรียจะได้รับดีเอ็นเอจากสิ่งแวดล้อมรอบข้าง แบคทีเรียมีโปรตีนบนพื้นผิวของร่างกายที่สามารถจดจำดีเอ็นเอของแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องได้ ถ้าแบคทีเรียรับรู้ DNA รอบข้างก็จะดูดซึม DNA เข้าสู่ร่างกาย จากนั้นดีเอ็นเอจะหลอมรวมกับดีเอ็นเอของโฮสต์เพื่อให้มันเปลี่ยนโครงสร้าง ส่งผลให้ธรรมชาติของแบคทีเรียเหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปด้วย

(อ่านเพิ่มเติม: การจำแนกประเภทของแบคทีเรียตั้งแต่รูปร่างจนถึงความต้องการออกซิเจน)

ตัวอย่างของการเปลี่ยนแปลงสามารถสังเกตได้ในสายพันธุ์ Streptococcus pneumoniae ที่ไม่เป็นอันตรายสายพันธุ์ของเชื้อแบคทีเรียที่สามารถก่อให้เกิดโรคปอดบวมถ้าเพาะเลี้ยงบนอาหารที่มีเชื้อ Streptococcus pneumoniaeดีเอ็นเอ

การถ่ายทอด

การรวมตัวกันใหม่ทางพันธุกรรมในแบคทีเรียสามารถทำได้โดยการถ่ายทอด การแพร่เชื้อเกิดขึ้นเมื่อแบคทีเรียได้รับดีเอ็นเอจากไวรัสแบคทีริโอฟาจที่ติดเชื้อ ไวรัสจะฉีดสารพันธุกรรมเข้าไปในแบคทีเรีย เป็นผลให้ดีเอ็นเอของไวรัสจะหลอมรวมกับดีเอ็นเอของแบคทีเรียที่เป็นโฮสต์

แบคทีเรียที่ฉีด DNA ของไวรัสจะไม่ตายทั้งหมด หากไวรัสแพร่พันธุ์แบบไลโซจินสารพันธุกรรมของไวรัสจะทวีคูณตามการแบ่งตัวของแบคทีเรียเท่านั้น

ผัน

กระบวนการสุดท้ายของการแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมในแบคทีเรียคือการผันคำกริยา การผันคำกริยาเป็นกระบวนการถ่ายโอนดีเอ็นเอจากแบคทีเรียหนึ่งไปยังอีกแบคทีเรียหนึ่ง เมื่อทำการผันเชื้อแบคทีเรียจะสร้างสะพานบาง ๆ ที่เรียกว่าพิลัส จากนั้นสารพันธุกรรมจะเดินทางผ่านพิลัสไปยังแบคทีเรียผู้รับ

ดังนั้นการผันคำกริยาจึงมักเรียกว่าการผสมพันธุ์ของแบคทีเรีย อย่างไรก็ตามแบคทีเรียจะถ่ายทอดดีเอ็นเอไปยังแบคทีเรียอื่น ๆ เท่านั้น เมื่อการถ่ายโอนเสร็จสิ้น Pilus ซึ่งทำจากโปรตีนที่ยืดหยุ่นจะหายไป