Transformasyon sırasında küçük DNA parçalarının ölen bakterilerden diğer bakterilere nasıl geçiyor?

Merhaba, moleküler biyolojide transformasyon, bir hücrenin içine dışarıdan bir DNA parçasının girmesi ve hücrenin genomuyla bütünleşmesi sonucu hücrede gerçekleşen genetik değişikliğe denir. Hücre dışında bulunan serbest DNA parçaları ancak uygun haldeki bakteri, mantar, alg, maya ya da bitki hücrelerine girebilir. Doku kültüründeki ökaryotik hayvan hücrelerinde gerçekleşen transformasyona ise özel olarak transfeksiyon denir. Transformasyon, konjugasyon ve transdüksiyon gibi bakterilerdeki yatay gen transferi yollarından biridir. Bir DNA parçası bakteri hücresine bir virüs aracılığıyla girerse buna transdüksiyon; bakteri hücrelerinin birbiriyle direkt teması sonucu birinden diğerine aktarılırsa buna da konjugasyon denir. Bakterilerde ökaryotlardaki gibi bir eşeyli üreme olmadığı için, bakteriler ancak bu üç yoldan biri sayesinde genetik materyallerinin içeriğini çeşitlendirebilirler. Transformasyon ile hücre dışındaki serbest DNA’nın hücre içine alınabilmesi için bakterinin kompetent halde olması gerekir. Bir bakteri hücresi laboratuvar koşullarında kompetent hale sokulabileceği gibi, bu durum doğada hücrenin bulunduğu ortam koşullarının değişmesi sonucu da ortaya çıkabilir. Bakteri yaşamını tehdit eden ve bu nedenle de bakterileri kompetent hale sokan çevresel koşullara örnek olarak ortamda besinin azalması ya da antibiyotik olması verilebilir. Yapılan çalışmalar doğal transformasyon sırasında bakterilerin gen ifadelerinde değişiklikler yaptığını ve belli proteinleri üreterek kompetent hale gelebildiklerini göstermiştir. Bu proteinler hücre dışındaki DNA’nın bakteri hücresinin içine alınmasını ve alınan DNA parçasının bakterinin kromozomuna rekombine edilmesini sağlayan bir dizi işlemi yerine getirmek için gereklidir. Son çalışmalar yaklaşık 80 bakteri türünde bu şekilde gen transferi olduğunu göstermiştir, fakat bu sayının tespit edilebilenin çok üzerinde olduğu tahmin edilmektedir. Bacillus subtilis, Streptococcus pneumoniae, Neisseria gonorrhoeae, ve Haemophilus influenzae doğal transformasyonun en kapsamlı çalışıldığı bakterilerdir.