Bakteri: Perbedaan antara revisi

Sebagai organisme aseksual, bakteri mewarisi salinan genom yang identik dengan sel induknya dan bersifat [[Kloning|klonal]]. Walaupun begitu, semua bakteri dapat [[Evolusi|berevolusi]] dan mengalami perubahan DNA akibat [[Rekombinasi genetika|rekombinasi genetik]] atau [[mutasi]]. Mutasi disebabkan oleh kesalahan yang terjadi selama [[replikasi DNA]] atau oleh paparan [[mutagen]]. Laju mutasi sangat bervariasi di antara berbagai spesies bakteri dan bahkan di antara klon yang berasal dari satu spesies bakteri.<ref>{{Cite journal|last=Denamur|first=Erick|last2=Matic|first2=Ivan|date=Mei 2006|title=Evolution of mutation rates in bacteria|url=http://doi.wiley.com/10.1111/j.1365-2958.2006.05150.x|journal=Molecular Microbiology|language=|volume=60|issue=4|pages=820–827|doi=10.1111/j.1365-2958.2006.05150.x|issn=0950-382X}}</ref> Mutasi bisa muncul secara acak selama replikasi atau akibat “dorongan stres”, saat terjadi peningkatan laju mutasi pada gen-gen tertentu yang terlibat dalam situasi yang membatasi pertumbuhan.<ref>{{Cite journal|last=Wright|first=Barbara E.|date=29 Maret 2004|title=Stress-directed adaptive mutations and evolution: Stress-directed mutations|url=http://doi.wiley.com/10.1111/j.1365-2958.2004.04012.x|journal=Molecular Microbiology|language=|volume=52|issue=3|pages=643–650|doi=10.1111/j.1365-2958.2004.04012.x}}</ref>

 

Sejumlah bakteri bisa melakukan [[Transfer gen horizontal|transfer materi genetik antarsel]] melalui tiga cara utama. Pertama, bakteri dapat mengambil DNA eksogen dari lingkungan sekitarnya melalui proses yang disebut [[Transformasi DNA|transformasi]].<ref>{{Cite journal|last=Chen|first=Inês|last2=Dubnau|first2=David|date=Maret 2004|title=DNA uptake during bacterial transformation|url=http://www.nature.com/articles/nrmicro844|journal=Nature Reviews Microbiology|language=|volume=2|issue=3|pages=241–249|doi=10.1038/nrmicro844|issn=1740-1526}}</ref> Secara alami, banyak bakteri yang memiliki [[Kompetensi bakteri|kompetensi]] untuk mengambil DNA dari lingkungan, sementara bakteri lain harus dimodifikasi secara kimiawi untuk menginduksi mereka agar mengambil DNA.<ref>{{Cite journal|last=Johnsborg|first=Ola|last2=Eldholm|first2=Vegard|last3=Håvarstein|first3=Leiv Sigve|date=Desember 2007|title=Natural genetic transformation: prevalence, mechanisms and function|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0923250807001817|journal=Research in Microbiology|language=|volume=158|issue=10|pages=767–778|doi=10.1016/j.resmic.2007.09.004}}</ref> Kemampuan ini dapat dikembangkan secara alami dan biasanya dikaitkan dengan kondisi lingkungan yang penuh tekanan, sebagai adaptasi bakteri untuk memperbaiki DNA yang rusak. Cara kedua untuk mentransfer materi genetik adalah dengan [[Transduksi (genetika)|transduksi]], ketika [[bakteriofag]] (suatu jenis virus) memasukkan DNA asing ke dalam kromosom bakteri. Ada banyak jenis bakteriofag; beberapa di antaranya hanya menginfeksi dan melisiskan bakteri inangnya, sementara yang lain masuk ke dalam kromosom bakteri.<ref>{{Cite journal|last=Brüssow|first=Harald|last2=Canchaya|first2=Carlos|last3=Hardt|first3=Wolf-Dietrich|date=1 September 2004|title=Phages and the Evolution of Bacterial Pathogens: from Genomic Rearrangements to Lysogenic Conversion|url=https://mmbr.asm.org/content/68/3/560|journal=Microbiology and Molecular Biology Reviews|language=|volume=68|issue=3|pages=560–602|doi=10.1128/MMBR.68.3.560-602.2004|issn=1092-2172|pmc=PMC515249|pmid=15353570}}</ref> Bakteri melawan infeksi fag melalui [[sistem modifikasi restriksi]] yang mendegradasi DNA asing<ref>{{Cite journal|last=Bickle|first=T A|last2=Krüger|first2=D H|date=1993|title=Biology of DNA restriction.|url=https://mmbr.asm.org/content/57/2/434|journal=Microbiological Reviews|language=|volume=57|issue=2|pages=434–450|doi=10.1128/MR.57.2.434-450.1993|issn=0146-0749}}</ref> dan sistem yang menggunakan [[CRISPR]] yang memungkinkan mereka untuk memblokir replikasi virus melalui [[interferensi RNA]].<ref>{{Cite journal|last=Barrangou|first=R.|last2=Fremaux|first2=C.|last3=Deveau|first3=H.|last4=Richards|first4=M.|last5=Boyaval|first5=P.|last6=Moineau|first6=S.|last7=Romero|first7=D. A.|last8=Horvath|first8=P.|date=23 Maret 2007|title=CRISPR Provides Acquired Resistance Against Viruses in Prokaryotes|url=https://www.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.1138140|journal=Science|language=|volume=315|issue=5819|pages=1709–1712|doi=10.1126/science.1138140|issn=0036-8075}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Brouns|first=S. J. J.|last2=Jore|first2=M. M.|last3=Lundgren|first3=M.|last4=Westra|first4=E. R.|last5=Slijkhuis|first5=R. J. H.|last6=Snijders|first6=A. P. L.|last7=Dickman|first7=M. J.|last8=Makarova|first8=K. S.|last9=Koonin|first9=E. V.|date=15 Agustus 2008|title=Small CRISPR RNAs Guide Antiviral Defense in Prokaryotes|url=https://www.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.1159689|journal=Science|language=|volume=321|issue=5891|pages=960–964|doi=10.1126/science.1159689|issn=0036-8075|pmc=PMC5898235|pmid=18703739}}</ref> Metode ketiga untuk mentransfer gen adalah [[konjugasi]], saat DNA ditransfer melalui kontak antarsel secara langsung. Dalam keadaan biasa, transfer DNA melalui transduksi, konjugasi, dan transformasi melibatkan individu bakteri dari spesies yang sama, tetapi terkadang transfer DNA dapat terjadi antara individu bakteri yang spesiesnya berbeda dan hal ini dapat menimbulkan efek yang signifikan, seperti transfer kemampuan resistansi antibiotik.<ref>{{Cite journal|last=Michod|first=Richard E.|last2=Bernstein|first2=Harris|last3=Nedelcu|first3=Aurora M.|date=Mei 2008|title=Adaptive value of sex in microbial pathogens|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S156713480800004X|journal=Infection, Genetics and Evolution|language=|volume=8|issue=3|pages=267–285|doi=10.1016/j.meegid.2008.01.002}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Hastings|first=P|last2=Rosenberg|first2=S|last3=Slack|first3=A|date=September 2004|title=Antibiotic-induced lateral transfer of antibiotic resistance|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0966842X0400160X|journal=Trends in Microbiology|language=|volume=12|issue=9|pages=401–404|doi=10.1016/j.tim.2004.07.003}}</ref>