Ученых издавна интересовала проблема существования и процессов жизнедеятельности микроорганизмов. Так, институт экологии и генетики микроорганизмов на современном этапе изучает и рассматривает данные вопросы. Говоря кратко о генетике микроорганизмов, следует отметить, что изменчивость свойственна всем микроорганизмам без исключения. Исследования говорят о том, что любые свойства клетки микроорганизма могут поддаваться различным изменениям. Это могут быть морфологические или биохимические изменения, устойчивость к различным внешним факторам, культуральные и антигенные изменения и прочие.
Генетика и изменчивость микроорганизмов зависит от различных факторов: изменение состава питательной среды, уровень кислотности окружающей среды и его изменение, уровень соли, изменение освещенности и попадание ультрафиолетовых лучей, температурный режим. Помимо этого на изменение клеточного состава микроорганизмов также влияет использование различных медицинских препаратов, ультразвука, химических соединений, радиации и других методов воздействия.
Исследования микробиологии и генетики микроорганизмов дали важные результаты, исходя из которых, можно предположить единую материальную основу законов изменчивости и генетики микроорганизмов. Последние по своей сути имеют одинаковый принцип развития. Благодаря своим небольшим размерам и быстрой скорости размножения микроорганизмы являются отличным предметом исследования изменчивости и ее процессов. Генетические процессы микроорганизмов в чем-то схожи и с более крупными организмами.
По своей сути генетика микроорганизмов очень интересна. Так, в ходе ее изучения, была установлена особенная изменчивость, характерная только для микроорганизмов. Такая изменчивость называется диссорацией. В процессе диссорации целая колония микроорганизмов во время своего развития и размножения автоматически делится на две категории, приблизительно равные по размеру. Эти группы отличаются не только внешне, но и своими свойствами и функциональностью. Первая группа при сохранении благоприятных условий может изменять свою форму и переходить в форму второй группы. Вторая же либо совершенно не может запустить процесс перевоплощения, либо он ей дается намного сложнее. В большинстве своем болезнетворные бактерии имеют первую форму, которая может изменяться, защищаясь, таким образом, от внешнего воздействия.
Изменения, происходящие в клетках микроорганизмов, могут быть приобретенными на некотором отрезке их жизни, в таком случае они будут ненаследуемыми. Но также изменения могут иметь наследуемый характер, что повышает резистентность микроорганизмов к окружающим вредным факторам. Ненаследуемая изменчивость называется фенотипической. Она является ответной реакцией микроорганизма на неблагоприятные условия, в которых ему приходится существовать. В ходе таких процессов микроорганизм изменяет свои морфологические и биохимические свойства. Микроорганизмы могут ускорять или замедлять скорость своей редупликации, изменять состав выделяемых ферментов, что помогает им приспособиться к условиям обитания. Соответственно они модифицируются, приспосабливаясь к внешним условиям.
Что же касается изменчивости, которая наследуется последующими поколениями микроорганизмов, то она касается изменения формы и величины клетки микроорганизма. Это внутренне развитие самой колонии микроорганизмов, их эволюция или деградация. Она также может зависеть от изменений окружающей среды или питательной основы, но такая изменчивость запускается только в случае длительного периода измененного состояния окружающей среды. Такая генотипическая изменчивость включает также мутации и рекомбинации. Мутации возникают из-за внешнего воздействия на микроорганизм и его колонию, рекомбинации же возможны в паразитирующих микроорганизмах, когда происходит обмен генетическим материалом с донором, на котором паразитирует микроорганизм.
Устойчивость микроорганизмов к внешним факторам воздействия достигается с помощью процесса мутации некоторых генов. Мутированные гены передаются от поколения микроорганизмов к следующему, и в каждом последующем этот мутированный ген оказывается все сильнее, что позволяет колонии стать практически неуязвимой к тем воздействиям, которые раньше могли уничтожить все организмы. Изучая генетику и изменчивость микроорганизмов, ученые не только получают теоретические знания, но и могут применить их на практике. Так, резистентность некоторых болезнетворных микроорганизмов по отношению к антибиотикам и другим препаратам помогает разрабатывать новые способы борьбы с болезнями человека.
