Генетическая рекомбинация — это взаимодействие между двумя геномами, т.е. между ДНК, обладающими различными генотипами. Оно приводит к образованию рекомбинаций ДНК, формированию дочернего генома, сочетающего гены обоих родителей.
У прокариотов отсутствует истинный половой процесс и мейоз (гаплоидный набор генов). В процессе рекомбинации бактерии условно делятся на клетки-доноры, которые передают генетический материал, и клетки-реципиенты, которые этот материал воспринимают. В клетку-реципиент проникает не вся, а только часть хромосомы клетки-донора, т.е. один или несколько генов. Образуется только один рекомбинант, генотип которого представлен в основном генотипом реципиента с включением фрагментов хромосомы донора. Передача генетического материала между бактериями осуществляется 3 механизмами: конъюгацией, трансдукцией, трансформацией.
Конъюгация — передача генетического материала от клетки-донора в клетку-реципиент путем непосредственного контакта клеток.
Необходимым условием конъюгации является наличие в клетке-доноре трансмиссивной плазмиды. Трансмиссивные плазмиды кодируют половые пили, образующие конъюгационную трубочку между клеткой-донором и клеткой-реципиентом, по которой плазмидная ДНК передается из клетки-донора в клетку-реципиент. В результате такого переноса клетка-реципиент получает донорские свойства. Трансмиссивной и одновременно интегративной плазмидой является фактор плодовитости (F). Клетки-доноры, обладающие F-фактором, обозначаются как F-клетки, а клетки-реципиенты, не имеющие F-фактор, — F -клетки. Если фактор встраивается в хромосому клетки-донора и начинает функционировать в виде единого с хромосомой трансмиссивного репликона, то хромосома донора приобретает способность передаваться в клетку-реципиент. Донорские клетки, имеющие встроенный в хромосому F-фактор, называются F-клетками. Передача генетического материала при конъюгации начинается с расщепления ДНК в районе локализации F-фактора. Одна нить донорской ДНК передается через конъюгационный мостик в клетку-реципиент. Процесс сопровождается достраиванием комплементарной нити до образования двунитевой структуры. Переданная в реципиентную клетку и достроенная до двунитевой структуры, нить ДНК рекомбинирует с гомологичным участком реципиентной ДНК с образованием стабильной генетической структуры.
Конъюгация - перенос генетической информации посредством трансмиссивных плазмид при непосредственном контакте донора и реципиента.
