5.1.1. Κλασικές μέθοδοι

Η κλασικές μέθοδοι για γονιδιωματική τροποποίηση των μικροοργανισμών χωρίζονται σε δύο τύπους:

• Η επιλογή μεταλλάξεων που προκύπτουν αυθόρμητα, και που προκαλούνται από διάφορους φυσικούς και χημικούς παράγοντες του περιβάλλοντος. Οι αυθόρμητες μεταλλάξεις είναι συνέπεια της ανακατάταξης της κληρονομικού μορίου DNA λόγω αντικατάστασης ενός νουκλεοτιδίου από ένα άλλο, της προσθήκης ή διαγραφής ενός ή περισσοτέρων νουκλεοτιδίων, ή λόγω άλλων τύπων μεταρρυθμίσεων. Μεγάλος αριθμός των αυθόρμητων μεταλλακτών προκύπτουν λόγω της κίνησης των μεταθετών στοιχείων σε νέες θέσεις στο δίκλωνο DNA. Τέτοια στοιχεία είναι τυπικά για τα φυτά, τα ζώα και τα μικρόβια.
• Η ανταλλαγή DNA μεταξύ στενά συγγενικών οργανισμών. Αυτός ο τύπος τροποποίησης γονιδίου στους μικροοργανισμούς είναι η εισαγωγή νέων γενετικών πληροφοριών μέσω χρωμοσωμικού DNA ή DNA πλασμιδίου. Αυτό το γεγονός συμβαίνει όταν το DNA από το χρωμόσωμα του μικροοργανισμού δότη ενσωματωθεί στο DNA του λήπτη. Επειδή είναι αυτοαντιγραφόμενα, τα πλασμίδια μεταφέρουν το DNA από τον δότη στον λήπτη χωρίς ενσωμάτωση στο χρωμοσωμικό DNA. Με τον τρόπο αυτό, το DNA του πλασμιδίου μπορεί να μεταφερθεί σε οργανισμούς που διαφέρουν πολύ, σε σύγκριση με το δότη. Η κίνηση του πλασμιδίου μπορεί εύκολα να ανιχνευθεί λόγω του δείκτη που περιέχεται στο μόριό του (π.χ. ανθεκτκότητα σε αντιβιοτικά). Τρεις διαφορετικοί κλασικοί τύποι της μεταφοράς γονιδίων είναι χαρακτηριστικοί για τα βακτήρια. Θεωρείται ότι αυτοί συμβαίνουν στη φύση:
  • Μετασχηματισμός που σχετίζεται με το DNA (το DNA μεταφέρεται ως «γυμνό» DNA)
  • Μεταγωγή - η μεταφορά του DNA διεξάγεται μέσω ιού
  • Σύζευξη – το DNA μεταφέρεται κατά τη διάρκεια της επαφής των κυττάρων μεταξύ των κυττάρων το δότη και του λήπτη.