9.7: Transducción
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La forma final de transferencia horizontal de genes es aquella que involucra virus. La estructura y el comportamiento de los virus es un tema complejo, cuyos detalles están más allá de nosotros aquí, pero no es irrazonable considerar a los virus como máquinas de transporte de ácidos nucleicos. Los virus son completamente dependientes para su replicación en una célula huésped, no tienen procesos metabólicos activos y por lo tanto no están realmente vivos en ningún sentido significativo, aunque ciertamente pueden ser infecciosos (y pueden ser desnaturalizados por diversos tratamientos). Los virus más simples contienen un genoma de ácido nucleico y un sistema de transporte y administración basado en proteínas. Consideraremos un virus bacteriano típico, conocido como bacteriófago o devorador de bacterias, que utiliza una molécula de ADN bicatenario para codificar su información genética. El virus bacteriano que consideramos aquí, el bacteriófago T4, parece complejo y lo es (otros virus son mucho más simples). El fago T4 (abreviatura de bacteriófago) tiene un genoma de ADN bicatenario de ~169,000 pares de bases que codifica 289 polipéptidos 267. El virus ensamblado tiene una cabeza de proteína icosaédrica que contiene su molécula de ADN y un ensamblaje de cola que reconoce y se une a las células diana. Una vez que se encuentra un hospedador adecuado (basado en la unión de la cola a las moléculas de la superficie celular), el dominio de la cola se une y se contrae, como una jeringa, perforando un agujero a través de la pared externa de la célula y El ADN emerge del bacteriófago y entra en el citoplasma, infectando la célula. Los genes dentro del genoma del fago se expresan conduciendo a la replicación de la molécula de ADN del fago y a la fragmentación del genoma de la célula huésped. El ADN del fago codifica las proteínas del fago se ensamblan de nuevas cabezas de fago. El ADN se empaqueta en estas cabezas mediante una bomba de ADN basada en proteínas, una bomba accionada por acoplamiento a un complejo de hidrólisis de ATP 268. En el curso del empaquetamiento del ADN del virus, ocasionalmente, cometerá un error y empaquetará un fragmento del ADN del huésped. Cuando una partícula de fago de este tipo infecta otra célula, inyecta a esa célula un fragmento de ADN derivado del hospedador anterior. Por supuesto, este ADN mal empaquetado puede no contener los genes que el virus necesita para crear un nuevo virus o para matar al huésped. El ADN transferido puede insertarse en el genoma de la célula huésped recién infectada, siendo el resultado final similar al discutido previamente para la transformación y conjugación. El ADN de un organismo se entrega a otro, horizontalmente y no verticalmente.
Debido a que el movimiento del ADN es tan común, particularmente en el mundo microbiano, han evolucionado una serie de mecanismos de defensa. Estos incluyen los sistemas de restricción/modificación de ADN utilizados ampliamente para la ingeniería genética, y el sistema CRISPR-Cas9, que permiten a las células reconocer y destruir ADN extraño.