La trasformazione cellulare

La trasformazione è il trasferimento di materiale genetico da un batterio all'altro mediato da frammenti di DNA extracellulare (questo DNA può provenire da cellule morte o può essere estratto e somministrato artificialmente a cellule riceventi). Questo processo fu osservato per la prima volta nel 1928 da Federick Griffith in Streptococcus pneumoniae. Essa inizia quando il DNA a doppio filamento viene agganciato da un recettore sulla superficie della cellula ricevente. Appena viene tirato all'interno, grazie alla trascrizione di alcuni geni che sono attivati in seguito a stimoli ambientali (quorum sensing, un meccanismo che permette alla cellula di attivare una particolare risposta biologica soltanto quando un numero sufficiente di cellule della propria specie sono presenti nell'ambiente circostante) un filamento del DNA viene degradato e l'altro, invece, risulta protetto dalla degradazione mediante una proteina di rivestimento. Successivamente questo singolo filamento di DNA trasformante invade il cromosoma della cellula ricevente appaiandosi con il filamento complementare del DNA e rimpiazzando quello ad essi equivalente. Il filamento sostituito viene quindi anch'esso degradato. Se le cellule donatrici e riceventi portano differenti alleli di un gene, la risultante doppia elica ricombinante avrà un allele su un filamento e l'altro sul secondo filamento. Questo tipo di DNA a doppia elica, che viene detto eteroduplex (una doppia elica “eterozigote”), segrega poi in due omoduplex quando viene replicato. Mediante la trasformazione è possibile, inoltre, se i due geni sono strettamente concatenati o distanti. Infatti quanto più sono vicini i due marcatori tanto più probabile e la loro co-trasformazione, ossia il trasferimento dei due marcatori sullo stesso filamento di DNA. Bisogna ricordare che la trasformazione può essere indotta anche in laboratorio con l'elettroporazione.