Termiä “transduktio” käytetään tieteissä useilla eri tavoilla. Tässä artikkelissa käsiteltävänä oleva aihe on geneettinen rekombinaatiotekniikka, jota bakteerit käyttävät geneettisen materiaalin hankkimiseen ja vaihtamiseen. Transduktio on yksi monista tavoista, joilla bakteerit voivat kehittyä vastaamaan ympäristön muutoksiin ja levittämään positiivisia sopeutumisia. Tämä termi tarkoittaa “siirtoa”, ja sitä voidaan käyttää kuvaamaan signaalien siirtoa hermoston kautta, elektronien siirtoa ja monia muita tilanteita.
Bakteerit voivat siirtää geneettistä materiaalia monin eri tavoin, mukaan lukien vertikaalinen geenisiirto, jossa geneettinen materiaali yhdistetään uudelleen ja siirretään toiselle sukupolvelle, ja horisontaalinen geenisiirto, jossa geneettistä materiaalia vaihdetaan saman sukupolven jäsenten välillä. Transduktio on esimerkki horisontaalisesta vaihtotekniikasta sekä transformaatio ja konjugaatio.
Transduktion aikana bakteeri, jota kutsutaan bakteriofaagiksi, tulee bakteeriin, ja bakteeri lähettää osan DNA: staan organismin mukana stoppaajana. Kun bakteriofagi lisääntyy, tämä DNA kuljetetaan mukanaan ja siirretään siten alueen muihin bakteereihin, kun ne ovat saaneet tartunnan. Transduktion avulla bakteeri voi vaihtaa geneettistä materiaalia monien muiden kanssa ilman tarvetta joutua kosketuksiin niiden kanssa.
Vain tietyt bakteriofagit kykenevät helpottamaan transduktiota. Samankaltaiset erikoistuneet organismit voivat myös sallia virusten hyödyntää transduktiota geneettisen materiaalin vaihtamiseksi, ja transduktiota voidaan käyttää myös tartuttamaan isäntäorganismin, kuten ihmisen, solut, niin että isäntäorganismin genomi muuttuu tartunnan saaneissa soluissa .
Bakteereille transduktio on erittäin tärkeä, koska sen avulla organismit voivat kehittyä elävän sukupolven sisällä. Tämä tarkoittaa, että ne voivat sopeutua nopeasti muuttuviin olosuhteisiin, kuten antibiootin käyttöönottoon, ja se selittää, miksi joitakin bakteereja voi olla niin vaikea hoitaa, koska vaikka niitä pommitetaan hoidolla, ne kehittyvät ja muuttuvat.
Muut horisontaalisen geenisiirron menetelmät ovat hieman erilaisia. Muutos sisältää hyödyllisen geneettisen materiaalin ottamisen ympäröivästä ympäristöstä, Escherichia colin käyttämä ominaisuus, kun taas konjugaatioon liittyy geneettisen materiaalin siirto, kun kaksi bakteeria ovat fyysisessä kosketuksessa toisiinsa. Muutos sattuu olemaan erittäin hyödyllinen tieteellisille tutkijoille, koska ne voivat pakottaa bakteerit absorboimaan geneettistä materiaalia, jota voidaan käyttää monin eri tavoin.