Symbiotische bacteriën zijn micro-organismen die een nauwe en vaak gunstige relatie hebben met hun gastheren. Ze zijn te vinden in verschillende omgevingen, van het menselijk lichaam tot de bodem. Wanneer hun omgeving verandert, moeten symbiotische bacteriën zich aanpassen om te overleven.

Eén manier waarop symbiotische bacteriën zich aanpassen is door hun genexpressie te veranderen. Genen zijn de DNA-eenheden die coderen voor eiwitten. Wanneer een gen tot expressie komt, wordt het gekopieerd naar een boodschapper-RNA (mRNA)-molecuul. Dit mRNA-molecuul wordt vervolgens vertaald in een eiwit.

Door de genen die ze tot expressie brengen te veranderen, kunnen symbiotische bacteriën verschillende eiwitten produceren die hen helpen zich aan te passen aan hun nieuwe omgeving. Als een symbiotische bacterie bijvoorbeeld wordt blootgesteld aan een nieuw toxine, kan deze een gen tot expressie brengen dat codeert voor een eiwit dat het toxine kan ontgiften.

Een andere manier waarop symbiotische bacteriën zich aanpassen is door horizontale genoverdracht. Horizontale genoverdracht is het proces waarbij genen worden overgedragen tussen verschillende organismen. Dit kan gebeuren via verschillende mechanismen, zoals conjugatie, transductie en transformatie.

Door horizontale genoverdracht kunnen symbiotische bacteriën nieuwe genen van andere organismen verwerven. Deze nieuwe genen kunnen hen nieuwe functies geven die hen helpen zich aan te passen aan hun nieuwe omgeving. Een symbiotische bacterie kan bijvoorbeeld een gen van een andere bacterie verwerven dat codeert voor een eiwit waarmee hij een nieuwe voedselbron kan gebruiken.

Symbiotische bacteriën kunnen zich ook aanpassen aan grote veranderingen in het milieu door nieuwe eigenschappen te ontwikkelen. Evolutie is het proces waarbij de genetische samenstelling van een populatie in de loop van de tijd verandert. Dit kan gebeuren via verschillende mechanismen, zoals natuurlijke selectie, genetische drift en mutatie.

Natuurlijke selectie is het proces waarbij organismen die beter zijn aangepast aan hun omgeving een grotere kans hebben om te overleven en zich voort te planten. In de loop van de tijd kan dit leiden tot de evolutie van nieuwe eigenschappen die organismen helpen te overleven in hun omgeving. Een symbiotische bacterie die wordt blootgesteld aan een nieuw roofdier kan bijvoorbeeld een nieuwe eigenschap ontwikkelen die hem helpt te voorkomen dat hij wordt opgegeten.

Genetische drift is het proces waarbij de genetische samenstelling van een populatie willekeurig verandert. Dit kan gebeuren als gevolg van toevallige gebeurtenissen, zoals de dood van een individu of de migratie van een individu naar of uit een populatie. Genetische drift kan leiden tot de evolutie van nieuwe eigenschappen, zelfs als deze niet gunstig zijn voor het organisme.

Mutatie is het proces waarbij het DNA van een organisme verandert. Mutaties kunnen spontaan optreden of worden veroorzaakt door omgevingsfactoren, zoals straling of chemicaliën. Mutaties kunnen leiden tot de evolutie van nieuwe eigenschappen, zelfs als deze niet gunstig zijn voor het organisme.

Door een combinatie van deze mechanismen kunnen symbiotische bacteriën zich aanpassen aan grote veranderingen in het milieu. Hierdoor kunnen ze overleven en gedijen in verschillende omgevingen.