5.5. Die genetische Stabilität von Mikroorganismen
Mikroorganismen sind genetisch viel weniger stabil als straff organisierte Chromosomen in höheren Eukaryonten. Sie weisen eine schnellere Wachstumsrate auf und können sich als Einzeller rascher an eine sich verändernde Umwelt anpassen. Somit können sie sich leichter genetisch verändern als höhere Eukaryoten. Wie bereits oben erwähnt, wurden mehrere Mechanismen für den horizontalen Gentransfer identifiziert. Bewegliche DNA-Partikel sind oft für die Veränderungen des bakteriellen genetischen Materials verantwortlich; dies führt oft zum Auftreten von neuen phänotypischen Eigenschaften, einer Inaktivierung von Genen, zu Gen-Verlusten oder sogar zu einer völligen Destabilisierung des Genoms. Diese beweglichen Teilchen der DNA beinhalten eine Insertionssequenz (IS), Plasmide, Prophagen, Transposons. Viele Bakterienstämme besitzen eine große Anzahl von verschiedenen IS.
Das Genom von eukaryotischen Mikroorganismen wird ebenfalls häufig DNA-Veränderungen unterworfen. Es konnte eine Reihe von Umlagerungen während der Wachstumsprozesses nachgewiesen werden, abhängig von den physikalischen und chemischen Bedingungen sowie vom Kultivierungssystem. In einigen Fällen sind die Kulturen effiziente selektive Werkzeuge für die Stabilisierung der übertragenen neuen DNA-Sequenz. Im Allgemeinen resultieren diese Änderungen aus einer spontanen Umsetzung von beweglichen Elementen (zum Beispiel Ty-Retrotransposons) und Segmenten von Chromosomen. Das zuletzt genannte Ereignis manifestiert sich in einem chromosomalen Längen-Polymorphismus.
Das Phänomen der genetischen Variabilität von Mikroorganismen kann ebenfalls die Stabilität der rekombinanten DNA in GMMs beeinflussen. Diese Möglichkeit sollte bei der Bewertung der genetischen Stabilität von GVM berücksichtigt werden.
Die Lokalisierung des klonierten Gens (chromosomal oder Plasmid) beeinflusst stark die genetische Stabilität des rekombinanten DNA-Moleküls. Daher ist die Auswahl von Vektorsystemen sehr wichtig für das Schicksal der rekombinanten DNA. Wenn Vektoren mit hoher Kopienzahl zur Integration von rekombinanter DNA in das Chromosom verwendet werden, wird die Stabilität der neuen genetischen Information von den grundlegenden biologischen Mechanismen abhängen. Die genetische Stabilität des übertragenen genetischen Materials wird wie die des Wirtsmikroorganismus sein. Die Bewertung der hohen Stabilität des übertragenen genetischen Materials erfordert profunde Kenntnisse über die Lage von Transposonen und IS-Elementen bei der Insertion.
