細菌：遺伝学と遺伝情報伝達のメカニズム

人類の進化は、生殖細胞の減数分裂とその後の結合（受精）によって保証されます。このように、新世代は遺伝的遺産の半分を父親から、残りの半分を母親から受け継いでいます。

バクテリアは単純な二分裂によって無性生殖するので、それらの進化は、突然変異と組換えの2つの主要なメカニズムによって保証されます。

突然変異：細菌ゲノムを構成するヌクレオチド配列のレベルでの変化と置換を伴うランダムなイベント。

組換え：遺伝子導入メカニズムに由来します。ドナー細菌は、ムクレオチド配列をレシピエント細菌に転送します。レシピエント細菌は、相同組換えメカニズムに従ってそれらをゲノムに統合します。これはすべて、カプセル、特定の毒素を生成する能力、抗生物質に対する耐性の要因などの新しい特性の獲得につながります。

細菌では、ゲノムは単一の染色体に含まれ、場合によってはPLASMIDSと呼ばれる染色体外環境にも含まれます。これは、同じ超らせん構造を持ちますが、直径が小さくなります。プラスミドは自律複製に恵まれており、たとえば毒素をコードすることができます。線毛、アドヘシン、バクテリオシンまたは耐性因子;一部のプラスミドは細菌ゲノムに組み込まれ、その後独立することもあります;これらの場合、それらはEPISOMSと呼ばれます。したがって、一般に、プラスミドには、必須ではなく、補助文字の遺伝情報があります。細菌の生存のために。

一部のプラスミドは潜在的な宿主のスペクトルが狭い一方で、他のプラスミドはスペクトルが広い（つまり、異なる細菌に移すことができる）。

遺伝物質、次にプラスミドまたはゲノム配列を移すために、細菌は、形質転換、接合、および形質導入と呼ばれる3つの異なるメカニズムを解明しました。これらに、細菌自体の中で、遺伝物質が染色体のある領域から別の領域に、またはプラスミドから染色体に転送される、TRANSPOSITIONと呼ばれる4番目を追加することができます。

変身活用形質導入

細菌溶解に由来する遊離DNAフラグメントのレシピエント細菌への通過。

2つの細菌間の物理的接触による遺伝子導入。ドナーはF +（正の出産する）と呼ばれ、共役リードを持ち、レシピエントはF-です。

転移はバクテリオファージと呼ばれる細菌ウイルスによって媒介されます。

変換：変換プロセスは、個別の段階に分けることができます。

1）DNAと細胞の間のリンク

2）細胞へのDNAの侵入

3）レシピエント細菌に入る遊離DNAの組換え

4）表現型の発現

形質転換するDNAは次のとおりでなければなりません。

1）二重らせん

2）分子量が106ダルトンを超える場合

3）「レシピエント細胞のDNAとの類似性が高い」

受容体細胞は、その一部として、能力と呼ばれる生理学的状態にある必要があります。細胞は、指数関数的または対数的成長の終わりにあるときに能力があります。実際、この段階では、タンパク質合成が最大であり、能力の要因です（ DNAの侵入を可能にするタンパク質）。

結合：2つの細菌細胞間の物理的接触を介した遺伝物質の直接移動で構成されます。

一部の細菌には、結合パイルを形成するタンパク質をコードするファクターFと呼ばれるプラスミドが含まれています。このプラスミドは、自律複製に恵まれており、あるF +細菌から別のF +細菌（F-）に複製および移動することを可能にする遺伝子を持っています。

接合の段階：F +細菌がF-細菌と出会い、結合ブリッジが形成されます。この時点で、プラスミドはローリングサークル（5 "-3"方向）と呼ばれるメカニズムで複製を開始し、その間に2つのヘミリックの1つが線毛を通過します。複製と転送の最後に、2つのF +があります。これは、最初のF +がプラスミドのコピーを保持し、F-が2番目のヘミエルを受け取り、複製してプラスミドを形成するためです。

時々（まれに）F +細胞では、プラスミドが染色体に組み込まれることがあります。プラスミドが組み込まれた新しい細胞は、HFR（高頻度の組換え）と呼ばれます。これらの細胞では、組み込まれたプラスミドは、細菌Aから細菌Bに移るなど、その特性を染色体に伝達します。したがって、前者の遺伝子は後者の遺伝子と組み合わせることができます。

HFR細菌をF-と接触させると、接合ブリッジが形成され、ヌクレアーゼが「ヘリックス」を切断する遺伝子導入シグナルが送信され、染色体がローリングサークルメカニズムで複製を開始し、そのコピーが渡されます。カットポイントから始まるセルF。

「染色体全体の通過には約90時間かかります」が、接合ブリッジは壊れやすく、転送が完了する前に壊れることが多いため、プラスミドの頭部とそれに近いいくつかの遺伝子のみが通過します。一方、係数Fを含む終端部分は通過しません。その結果、F-細胞はHFRにならず、F +にもなりませんが、ドナー細菌の特性の一部のみを獲得します。

ドナーDNAは、受容細胞の染色体と組換えて、細菌に新しい遺伝的特徴を与えることができます。また、DNAが分解され、変化がない場合もあります。

F因子に加えて、いわゆるR因子（抗生物質耐性につながる）もあります。それらは常にF因子の配列を含むプラスミドであり、他の因子は抗生物質に対する耐性に関連しています。次に、コリシンまたはバクテリオシンと呼ばれるタンパク質をコードするCOL因子があります。これは、殺菌作用を持つ物質であり、細菌がそれ自体を防御し、他の細胞を攻撃してコロニー形成部位を占有します。

エンテロトキシンをコードし、小腸の粘膜で活性エンテロトキシンを産生することができる、いくつかの大腸菌の茎（通常は生物に存在する）に典型的なENT因子もあります。

性線毛はGRAMに典型的で独特ですが、結合はGRAM +でも発生します。これは、特定のタンパク質を合成するプラスミドを持っており、外部から分泌されて、F +と他のF-細菌の間で凝集を引き起こします（al pilo che non cに頼ることはありません）。 "è）。しかし、活用はまれなイベントです。