Под рекомбинационной изменчивостью понимают изменчивость, происходящую в результате включения в ДНК реципиентной клетки участка ДНК донорской клетки.
У бактерий насчитывают пять видов генетических рекомбинаций (т.е. пять видов рекомбинационной изменчивости): трансформация, трансдукция, конъюгация, лизогенизация, фаговая конверсия.
А. Трансформация – непосредственная передача генетического материала от донорской к реципиентной клетке. В бактериальной популяции в результате аутолиза клеток всегда присутствует внеклеточная ДНК. Некоторые клетки обладают соответствующими рецепторами для ее адсорбции и ферментами для ее транспорта внутрь своей клетки и последующей рекомбинации экзогенной ДНК с ДНК бактериальной хромосомы. Такие клетки называются компетентными.
Б. Трансдукция – передача генетического материала от донорской к реципиентной клетке с помощью дефектных бактериофагов.
1. При неспецифической (общей) трансдукции может передаваться любой, случайный признак, который присутствует у всего клона, образованного рекомбинантной клеткой.
2. При абортивной трансдукции также передается любой, случайный признак, но он скоро теряется, так как при каждом делении клеток экзогенная ДНК не рекомбинирует с бактериальной хромосомой, как в случае с общей трансдукцией, а остается в цитоплазме и переходит только в одну из двух разделившихся клеток.
3. При специфической трансдукции каждый бактериофаг передает только ему присущий признак, который, как и в случае с общей трансдукцией, присутствует у всего клона, образованного рекомбинантной клеткой.
В. Конъюгация – передача генетического материала от донорской к реципиентной клетке с помощью конъюгационных пилей.
1. Если конъюгация обусловлена плазмидой, находящейся в автономном состоянии, то донорской клетке передается сама эта плазмида, в том числе несущая в своем составе или другую, неконъюгационную, плазмиду или участок бактериальной хромосомы.
2. Если конъюгация обусловлена плазмидой, находящейся в интегрированном состоянии, то донорской клетке передается не эта плазмида, а участок бактериальной хромосомы.
Г. Лизогенизация по определению является видом рекомбинационной изменчивости у бактерий, так как при ней в геном реципиентной клетки внедряется экзогенный генетический материал – геном умеренного фага . Изменения генома при этом виде рекомбинационной изменчивости не сопровождаются фенотипическими изменениями.
Д. Фаговая конверсия – отличается от лизогенизации лишь тем, что фенотип донорской клетки из-меняется .