ما معنى النقل الأفقي للمورّثات؟

تكتسب بدائيات النوى مورّثات من خلايا ليست أبويها بثلاثة طرق. التحول: تلتقط الخلية DNA عاريًا من محيطها (أطلقته خلايا ميتة) وتعيد تركيبه في صبغيها؛ وبعض الأنواع كفؤة طبيعيًا، وهذا هو الطريق الذي تتبادل به المكورات الرئوية مورّثات المحفظة. والاقتران: يبني واهب يحمل بلازميدًا اقترانيًا (عامل F عند E. coli) هلبًا، ويجذب متلقيًا إليه، ويمرر سلسلة مفردة من البلازميد عبر ثقب بينما ينسخها بطريقة الحلقة المتدحرجة؛ وإذا كان البلازميد قد اندمج في الصبغي (سلالة Hfr) انتقلت المورّثات الصبغية بالترتيب خلفه، ورسم زمن دخول كل منها خريطة الصبغي. والنقل بالعاثيات: تحزم عاثية قطعة من DNA المضيف خطأً وتحقنها في الخلية التالية التي تصيبها. وهذه الطرق مجتمعة تنقل مورّثات المقاومة بين الأنواع داخل المستشفيات في سنوات، وقد نقلت مورّثات استقلابية عبر الشجرة البكتيرية كلها على مدى الزمن الجيولوجي، حتى صار نسب بدائي النواة شبكة بقدر ما هو شجرة (الفصل 24).

تتكاثر البكتيريا نسيليًا لكنها تتبادل المورّثات بثلاثة طرق. التحول: التقاط DNA عارٍ من البيئة بخلية كفؤة — وهو الطريق الذي اكتسبت به مكورات غريفيث الرئوية محفظتها وبيّن به آفري أن مبدأ التحول DNA (1944). والنقل بالعاثيات: عاثية تحزم قطعة من DNA المضيف وتحقنها في المضيف التالي (الفصل 13). والاقتران: نقل بلازميد عبر هلب وجسر تزاوج من مانح يحمله إلى متلقٍّ، وقد بيّنه ليدربرغ وتاتوم (1946) بسلالات معوزة من E. coli لم تعط مؤتلفات مكتفية إلا حين خُلطت. والبلازميدات الاقترانية تحمل مورّثات نقلها هي؛ وكثير منها يحمل أيضًا مورّثات مقاومة، متجمعة غالبًا في الإنتغرونات ومحفوفة بعناصر قافزة، حتى إن تزاوجًا واحدًا يستطيع أن ينقل مقاومة خمسة مضادات حيوية دفعةً واحدة، عبر الأنواع. والنتيجة أن للنوع البكتيري جينومًا لبّيًا تشترك فيه السلالات كلها وجينومًا ملحقًا متغيرًا — وهو الجينوم الشامل: فقد تختلف سلالتان من E. coli في خمس مورّثاتهما، وتختلف السلالات الممرضة عن غير الضارة أساسًا بجزر فوعة مكتسبة. ومورّثات فصل الطفرات في كتاب السنة الثانية تنشأ بالطفرة؛ أما مورّثات هذا الفصل فتصل في معظمها وصولًا.