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Vertikaler Gentransfer bei Bakterien

Vertikaler Gentransfer bezieht sich auf die Vererbung des elterlichen Gens an die Nachkommen. Prokaryoten, wie Bakterien und Archaeen, vermehren sich asexuell durch Knospung oder Zellteilung, um identische Nachkommen/Tochterzellen zu erzeugen.

Das Chromosom der Tochterzellen ist identisch mit jenen der Elternzellen. Beim vertikalen Gentransfer wird die genetische Variation durch Mutation ermöglicht. Variation wird für eine Bakterienpopulation lebenswichtig, wenn sie Veränderungen ausgesetzt war, z. B. einer neuen Umgebung oder konkurrierenden Mikroben. Die Variation im Bakteriengenom kann zu Nachkommen führen, die anpassungsfähiger an die Veränderungen sind, wodurch die Überlebensfähigkeit der Bakterienspezies sichergestellt wird.

Die genetische Variation über Mutation geschieht im Allgemeinen langsam im Vergleich zum horizontalen Gentransfer.

Ein dunkler Pfeil aus einer gelben ovalen Form mit blauem Kreis im Inneren, der nicht resistente Bakterien darstellt, zeigt auf fünf identische Bakterien, gemischt mit zwei violetten Bakterien mit dunkelblauen Plasmiden, und das Bild heißt „Bakterien vermehren sich. Nur wenige Bakterien mutieren, wenn sie sich vermehren.“ Ein weiterer Pfeil aus dieser Mischung zeigt auf ein ähnliches Bild, aber hier sind alle gelben Bakterienzellen geschrumpft, und das Bild heißt „Mutanten überleben“. In Gegenwart von Antibiotika überleben nur resistente Bakterien.”. Der letzte Pfeil aus dem mutierten Bild zeigt auf 6 violette Bakterienzellen, und das Bild wird bezeichnet als “Antibiotikaresistent. Der Zyklus wiederholt sich bei der Exposition von mehr oder neuen Antibiotika."

Abbildung 1: Mutationen in einer Population nicht resistenter Bakterien können zu resistenten Bakteriennachkommen führen.

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