Horisontell genöverföring (HGT)
Kurs: Basvetenskap 6
Vad är det?
- Överföring av genetiskt material mellan bakterier som inte är förälder och avkomma — till skillnad från vertikal nedärvning vid binär fission.
- Kan ske mellan olika stammar, olika arter och till och med mellan olika släkten.
Varför är det viktigt / Mekanism
- Tre klassiska mekanismer:
- Transformation — bakterien tar upp fritt DNA direkt från omgivningen. Kräver att cellen är kompetent. Naturligt kompetenta arter: pneumokocker, Neisseria, Haemophilus influenzae. Detta förklarar hur pneumokocker snabbt bygger mosaikgener för förändrade PBP.
- Transduktion — DNA överförs av en bakteriofag. Vid generaliserad transduktion packas slumpmässigt värd-DNA av misstag; vid specialiserad transduktion följer gener intill fagens integrationsställe med. Klassiska exempel på fagburna gener: difteritoxin, shigatoxin hos EHEC, och koleratoxin.
- Konjugation — direkt cell-till-cell-överföring via en sexpilus och ett typ IV-sekretionssystem (T4SS). Kräver en konjugativ plasmid och är den effektivaste vägen för resistensspridning.
- Det överförda materialet består ofta av mobila genetiska element — plasmider, transposoner, integroner, insertionssekvenser och patogenicitetsöar.
- Konsekvensen är att en bakterie kan förvärva färdiga, fungerande egenskaper i ett enda steg — resistens, toxinproduktion, adhesiner, sekretionssystem — utan att behöva evolvera dem gradvis.
Klinisk relevans & Diagnostik
- HGT är den viktigaste förklaringen till multiresistensens snabba globala spridning, eftersom plasmider ofta bär flera resistensgener samtidigt (ESBL-plasmider) och kan passera mellan arter i tarmfloran.
- Detta är också varför kolonisation med resistenta bakterier är kliniskt betydelsefull även utan infektion: tarmen fungerar som en genetisk mötesplats.
Klinisk pärla
När en tidigare känslig bakterie plötsligt uppträder med ett helt paket av resistenser är förklaringen nästan alltid en förvärvad plasmid — inte en serie mutationer.
Tenta-fokus
Transformation = fritt DNA. Transduktion = via fag. Konjugation = via pilus och direktkontakt. Kunna ge ett kliniskt exempel på varje.
Kopplingar
Relaterat: Transformation, Transduktion, Konjugation, Plasmider, Mobila genetiska element, Bakteriofager, Antibiotikaresistens