Het erfelijk materiaal in een bacteriecel
Veranderingen in het erfelijk materiaal
mutatie
conjugatie
transductie

Het erfelijk materiaal
Het erfelijk materiaal van de bacterie bestaat uit precies dezelfde bouwstenen als bij mens, dier en plant, namelijk uit DNA.
De volgorde van de basen in het DNA bepaalt de volgorde van de aminozuren in het eiwit , en hiermee de eigenschappen van dit eiwit.
Een eiwit is weer verantwoordelijk voor een bepaalde eigenschap.

Het DNA ligt als één groot molecuul midden in het cytoplasma van de bacteriecel. Het molecuul heeft een lengte van 1,5 mm en is dus 1000 x zo lang als de bacterie zelf! Er is dus niet een aparte kern en er  zijn geen chromosomen zoals bij planten en dieren het geval is. De erfelijke informatie is in principe in enkelvoud aanwezig (bij vrijwel alle ander organismen zijn er twee genen voor elke eigenschap aanwezig). Naast dat ene grote molecuul DNA waarop alle voor het leven noodzakelijke eigenschappen, hebben veel bacteriën nog veel kleinere moleculen DNA in de cel liggen : de plasmiden.

Eeen plasmide is een klein ringvormig zich zelf vermeerderend stuk DNA dat codeert voor "extra" eigenschappen zoals resistentie tegen een antibioticum, de vorming van toxines, het vermogen een kapsel te vormen en andere eigenschappen die voor het voortbestaan niet beslist noodzakelijk zoals de mogelijkheid om te "paren" met een andere bacteriecel zodat het DNa in een andere bacteriecel belandt. Het zijn vaak wel eigenschappen die de bacteriecel sterker maken in de hun concurrentiestrijd en ze zullen vaker overleven en doorgroeien waar de bacterie zonder deze studtuur het onderspit delft.
Plasmiden worden ook gebruikt in de moderne biotechnologie om erfelijk materiaal over te brengen van het ene organisme naar het andere (genetic engineering)

Een plasmide kan vrij gemakkelijk op een andere bacteriecel worden overgedragen, een bacterie kan een plasmide ook wel eens kwijtraken

Veranderingen in het erfelijk materiaal
Mutaties
In principe wordt erfelijk materiaal, het DNA, onveranderd doorgeven aan de nakomelingen. De kopieën zijn dus aan elkaar gelijk, d.w.z. als er bij de replicatie geen fouten worden gemaakt.
In de praktijk gaat er echter wel een iets mis. Er valt een 'letter' (base) weg, waardoor de woorden niet meer kloppen en het juiste eiwit niet meer gemaakt kan worden. De bacterie verandert dan : hij raakt een eigenschap kwijt of krijgt er een eigenschap bij. Zo'n verandering in het DNA noemt men een mutatie. De veranderde bacterie heet een mutant. In veel gevallen is dit ongunstig, waardoor de bacterie minder goed is aangepast aan de oude omstandigheden als zijn onveranderde soortgenoten. In sommige gevallen kan de nieuwe eigenschap juist voordelig zijn, zo zijn penicilline-resistente bacteriën in het voordeel vergeleken met. hun onveranderde soortgenoten, tenminste in een omgeving waar penicilline aanwezig is!! In ziekenhuizen kan op deze wijze een selectie plaatsvinden in het voordeel van de resistente stammen.

Overdracht van de ene bacterie aan de andere door conjugatie
Een andere manier welke alleen bij bacteriën voorkomt is door overdracht van DNA van de ene cel op een andere cel ook wel conjugatie genoemd,
Conjugatie is het proces waarbij twee bacteriecellen tijdelijk een verbinding vormen, een soort kanaaltje dat het inwendige van de ene bacterie verbindt met dat van de andere. Door deze verbinding kunnen plasmiden (kleine cirkelvormige stukken DNA) vanuit de ene bacterie naar de andere bacterie worden getransporteerd. Zulke processen treden niet willekeurig tussen alle bacteriën op, er moet sprake zijn van een soort verwantschap. Een bekend resultaat van dit proces is het optreden van antibioticaresistentie van bacteriën

Zie plaatje: of bekijk animatie

De laatste manier van DNA overdracht is:

Overdracht van de ene bacterie aan de andere door middel van een virus, dit heet  transductie