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Ao contrário dos organismos de reprodução sexual que possuem dois conjuntos de cromossomos, a maioria dos procariontes – como as bactérias – carrega apenas um único cromossomo. Esta arquitectura genética limitada ainda lhes permite diversificar rapidamente através de três estratégias sofisticadas de partilha de ADN:transdução, transformação e conjugação.

O que é recombinação genética?

A recombinação genética é o processo pelo qual os segmentos de DNA se movem entre as células, criando novas combinações genéticas que podem aumentar a sobrevivência. Nas bactérias, este mecanismo complementa as mutações aleatórias, permitindo a rápida propagação de características vantajosas – como a resistência aos antibióticos – entre populações, mesmo entre espécies.

Transdução

Durante a transdução, os bacteriófagos (vírus que infectam bactérias) atuam como serviços de correio involuntários. Quando um fago infecta uma célula hospedeira, ele injeta seu próprio genoma e sequestra a maquinaria bacteriana para se replicar. Ocasionalmente, fragmentos do DNA do hospedeiro são erroneamente empacotados em novas partículas virais. Quando estes fagos infectam subsequentemente outra bactéria, entregam o ADN do hospedeiro, que pode integrar-se no genoma do receptor e propagar genes benéficos.

Transformação

A transformação depende da competência bacteriana – um estado fisiológico temporário que equipa as células para absorverem ADN livre do seu ambiente. Bactérias competentes podem englobar plasmídeos ou fragmentos cromossômicos, incorporá-los em seus cromossomos e expressar novas características. Os cientistas exploram este processo natural para introduzir ADN modificado, permitindo a criação de estirpes microbianas personalizadas para investigação e aplicações industriais.

Conjugação

A conjugação é frequentemente descrita como “acasalamento” bacteriano. Requer contato direto entre células, normalmente por meio de um pilus. As células doadoras que abrigam um plasmídeo F (plasmídeo de fertilidade) transferem uma única fita de DNA através do pilus para um receptor que não possui o plasmídeo. A DNA polimerase então sintetiza a fita complementar, formando um plasmídeo de fita dupla dentro do receptor. Em alguns casos, o doador também transfere porções do seu DNA cromossômico, expandindo ainda mais a diversidade genética.