5.5. Γενετική σταθερότητα των μικροοργανισμών

Οι μικροοργανισμοί είναι γενετικά πολή πιο ασταθείς από ό,τι τα στενα οργανωμένα χρωμοσώματα στους ανώτερους ευκαρυωτικούς οργανισμούς. Έχουν ένα υψηλότερο ρυθμό ανάπτυξης και, επειδή είναι μονοκύτταρα μπορούν να προσαρμοστούν γρήγορα στο μεταβαλλόμενο περιβάλλον. Έτσι είναι ικανά να αλλάζουν γενετικά πολύ πιο εύκολα από τους ανώτερους ευκαρυωτικούς οργανισμούς. Ορισμένοι μηχανισμοί για τη μεταφορά γονιδίου στους μικροοργανισμούς έχουν ήδη ταυτοποιηθεί και συζητηθεί. Τα κινητά σωματίδια DNA είναι υπεύθυνα για την αλλαγή του βακτηριακού γενετικού υλικού, το οποίο συχνά οδηγεί στην εμφάνιση νέων φαινοτυπικών χαρακτηριστικών, την αδρανοποίηση γονιδίων, την απώλεια γονιδίων και την πλήρη αποσταθεροποίηση του γονιδιώματος. Αυτά τα κινούμενα σωματίδια DNA περιλαμβάνουν τις ακολουθίες παρεμβολής (IP), τα πλασμίδια, τα πρόφαγα και τα τρανσποζόνια. Πολυάριθμα βακτηριακά στελέχη έχουν μια σειρά από διαφορετικές IP και μερικοί απ 'αυτούς προκαλούν συχνά και ενεργά μεταφορά.

Το γονιδίωμα των ευκαρυωτικών μικροοργανισμών υποβάλλεται επίσης σε αλλαγές του DNA. Μπορούν να υποβληθούν σε μια σειρά από αναδιατάξεις κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης, η οποία εξαρτάται από τις φυσικές, χημικές συνθήκες και το σύστημα καλλιέργειας. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι συνεχείς καλλιέργειες είναι χρήσιμοι επιλεκτικοί παράγοντες για τη σταθεροποίηση των νέων αλληλουχιών DNA που λήφθηκαν. Κατ’αρχήν, οι αλλαγές αυτές προκύπτουν από την αυθόρμητη μετάθεση κινητών στοιχείων (π.χ. Ty ρετροτρανσποζονίων) και χρωμοσωμικών τμημάτων. Η τελευταία περίπτωση παρουσιάζεται καλά στον πολυμορφισμό στο μήκος των χρωμοσωμάτων.

Το φαινόμενο της γενετικής εναλλαξιμότητας των μικροοργανισμών μπορεί επίσης να επηρεάσει τη σταθερότητα του ανασυνδυασμένου DNA στο ΓΤΜ. Το χαρακτηριστικό αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την εκτίμηση της γενετικής σταθερότητας του ΓΤΜ.

Ο εντοπισμός των κλωνοποιημένων γονιδίων (χρωμοσωμικός ή πλασμιδίου) επηρεάζει έντονα τη γενετική σταθερότητα του ανασυνδυασμένου μορίου DNA. Αυτός καθιστά την επιλογή ενός κατάλληλου συστήματος φορέα εξαιρετικά σπουδαία για την τύχη του ανασυνδυασμένου DNA. Όταν χρησιμοποιούνται φορείς με υψηλούς αριθμούς αντιγράφων ή DNA ενσωματωμένο στο χρωμόσωμα, η σταθερότητα των νέων γενετικών πληροφοριών θα εξαρτάται από τους βασικούς βιολογικούς μηχανισμούς. Η γενετική σταθερότητα του μεταβιβαζόμενου γενετικού υλικού θα είναι η ίδια με εκείνη του μικροοργανισμού ξενιστή. Η υψηλή σταθερότητα του μεταφερόμενου γενετικού υλικού απαιτεί εκτεταμένες γνώσεις για τον εντοπισμό των τρανσποζονίων και των IP, καθώς και για τις θέσεις προσάρτησης των εύκρατων φάγων.