Bakterie: Porovnání verzí

| url = http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=413956}}</ref> Jméno ''bacterium'' zavedl až [[Christian Gottfried Ehrenberg]] v&nbsp;roce [[1838]]. Pojem pochází z&nbsp;řeckého slova ''bacterion'', které znamená malý klacek či tyčka (první pozorované bakterie byly [[Tyčinkytyčinky (bakterie)|tyčinky]]).<ref>{{citace elektronické monografie | jazyk = anglicky | url = http://www.etymonline.com/index.php?term=bacteria | titul = Etymology of the word "bacteria" | autor = Online Etymology dictionary}}</ref> V&nbsp;roce 1859 [[Louis Pasteur]] dokázal, že [[kvašení]] způsobují bakterie, a že tyto bakterie nevznikají spontánně z&nbsp;neživé hmoty. Pasteur také prosazoval názor, že mikroorganismy včetně bakterií způsobují nemoci.<ref>{{citace elektronické monografie | url = http://biotech.law.lsu.edu/cphl/history/articles/pasteur.htm#paperII | titul = Pasteur's Papers on the Germ Theory | vydavatel = LSU Law Center's Medical and Public Health Law Site, Historic Public Health Articles}}</ref> [[Robert Koch]] byl průkopníkem v&nbsp;oblasti lékařské mikrobiologie a studoval původce [[cholera|cholery]], [[Tuberkulózatuberkulóza|TBC]] a [[anthrax]]. Při výzkumu TBC s&nbsp;konečnou platností dokázal, že bakterie jsou původci této nemoci, za což dostal v&nbsp;roce 1905 [[Nobelova cena|Nobelovu cenu]].<ref>{{citace elektronické monografie | url = http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1905/ | jazyk = anglicky | titul = The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1905 | vydavatel = Nobelprize.org}}</ref> Takzvané [[Kochovy postuláty]] jsou výčtem čtyř kritérií, která jsou nutná k&nbsp;tomu, aby byl daný patogen uznán za původce určité nemoci.

| vydavatel = Inside Brown}} – neplatný odkaz !</ref> Celkově se odhaduje, že na Zemi žije asi 5×10³⁰ (jedinců) bakterií. Celkový počet [[Druhdruh (biologie)|druhů]] se dá jen tušit, odhady sahají od 10⁷ k&nbsp;10⁹ druhů.<ref>{{citace periodika | autor = CURTIS, T., SLOAN, W., SCANNELL, J | titul = Estimating prokaryotic diversity and its limits | url = http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=12097644 | periodikum = Proc Natl Acad Sci U S A | ročník = 99 | číslo = 16 | strany = 10494–9 | jazyk = anglicky | rok = 2002}}</ref><ref>{{citace periodika | jazyk = anglicky | příjmení = Schloss | jméno = P. | příjmení2 = Handelsman | jméno2 = J | titul = Status of the microbial census | url = http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=15590780#r6 | periodikum = Microbiol Mol Biol Rev | ročník = 68 | číslo = 4 | strany = 686–91 | rok = 2004}}</ref> Bakterie je možné nalézt v&nbsp;[[Půda|půdě]], [[voda|vodě]], [[Atmosféraatmosféra|ovzduší]] i jakožto [[Symbiózasymbióza|symbionty]] uvnitř a na povrchu [[Mnohobuněčnost|mnohobuněčných organismů]]. V&nbsp;jednom gramu půdy žije asi 40&nbsp;miliónů bakterií, v&nbsp;jednom [[litr|mililitru]] sladké vody je jich přibližně milion.<ref>{{citace periodika | autor = WHITMAN, W., COLEMAN, D., WIEBE, W | titul = Prokaryotes: the unseen majority | url = http://www.pnas.org/cgi/content/full/95/12/6578 | periodikum = Proc Natl Acad Sci U S A | ročník = 95 | jazyk = anglicky | číslo = 12 | strany = 6578–83 | rok =1998}}</ref> Jsou však známy i druhy, které se specializují na prostředí, kde by ostatní organismy mohly přežívat jen stěží ([[var|vroucí]] voda v&nbsp;[[Sopečné jezero|sopečných jezerech]], nejvyšší vrstvy [[Atmosféraatmosféra|atmosféry]] a podobně). Některé druhy bakterií jsou dle výzkumů schopny přežít i ve [[vesmír]]u, tedy ve [[vakuum|vakuu]] a o teplotě −270&nbsp;[[Stupeňstupeň Celsia|°C]].<ref>{{citace elektronické monografie

[[Soubor:Bacterial morphology diagram cs (2).svg|náhled|450px|Základní tvary bakterií|odkaz=Soubor:Bacterial_morphology_diagram_cs_%282%29.svg]]

* '''tyčinkovitý''' ([[Tyčinkytyčinky (bakterie)|tyčinky]] čili bacily) – tyto se mohou sdružovat v&nbsp;koloniích po dvou (diplobacily) či v&nbsp;řetízcích (streptobacily), případně tvoří palisády

Některé bakterie vytvářejí kolonie podobné tělu jednoduchých [[Mnohobuněčnost|mnohobuněčných]] [[eukaryota|eukaryot]]. Patří k&nbsp;nim některé [[sinice]] (např. ''[[Anabaena]]''), [[myxobakterie]] (Myxococcales) a mnohé další skupiny. Druhé jmenované bakterie dokonce tvoří za určitých podmínek makroskopické [[Plodnice|plodničky]] se [[Sporaspora (bakterie)|sporami]] uvnitř.<ref>{{citace elektronické monografie | titul = Sandwalk: Multicellular Bacteria | autor = Moran, Laurence&nbsp;A | url = http://sandwalk.blogspot.cz/2008/03/multicellular-bacteria.html | rok = 2008}}</ref> Také o dobře známých bakteriích, které napadají lidské tělo, se ukazuje, že dokáží díky molekulárním signálům synchronizovat své chování a „táhnout za jeden provaz“.<ref>{{Citace periodika

Naopak nejmenší jsou bakterie rodu ''[[Mycoplasma]]'' (a příbuzný ''[[Ureaplasma]]'') s&nbsp;průměrem buňky jen asi 0,1–0,3&nbsp;μm. Nemají [[Buněčnábuněčná stěna|buněčnou stěnu]], a proto byly dříve považovány za [[virus|viry]].<ref name="microbio" /> Malé jsou i [[Rickettsia|rickettsie]] a [[chlamydie]]. Ještě mnohem menší jsou však kontroverzní nálezy, označované jako [[nanobakterie]], které dosahují velikosti jen 50–200&nbsp;[[Metr|nanometrů]] (0,05–0,2&nbsp;μm),<ref>{{citace elektronické monografie|příjmení=Folk|jméno=Robert|titul=Nanobacteria: surely not figments, but what under heaven are they?|url=http://web.archive.org/web/20151130021047/http://naturalscience.com/ns/articles/01-03/ns_folk.html|jazyk=anglicky|rok=1997}}</ref><ref>{{citace elektronické monografie|příjmení=Hart|jméno=Stephen|titul=Small World|url=http://www.astrobio.net/topic/origins/extreme-life/small-world/|jazyk=anglicky|rok=2003}}</ref> podle nejnovějších výzkumů se však nejedná o živé organismy, ale o krystaly [[Uhličitanuhličitan vápenatý|uhličitanu vápenatého]] v&nbsp;[[Krevníkrevní sérum|krevním séru]].<ref>{{citace elektronické monografie

Bakteriální buňka je buňkou [[prokaryota|prokaryotní]]. Přestože existují značné rozdíly mezi stavbou buněk různých skupin bakterií, lze vystopovat určité společné rysy. Známe nejen mnohé struktury na povrchu buněk ([[Cytoplazmatickácytoplazmatická membrána|membrána]], [[buněčná stěna]], [[pilus]]y, [[bičík]]y), ale i vnitrobuněčné struktury (souhrnně [[protoplast]]).

Na povrchu bakteriálních buněk je [[cytoplazmatická membrána]] podobná membráně [[eukaryota|eukaryot]], ale s&nbsp;tím rozdílem, že většinou neobsahuje žádné [[steroidy]]. Důležitou funkcí membrány bakterií je tvorba [[Adenosintrifosfátadenosintrifosfát|ATP]] díky vytváření [[Protonový gradient|protonového gradientu]] (H⁺ [[ion]]tů).<ref name="microbio" />

Většina bakterií má na povrchu buňky [[Buněčnábuněčná stěna|buněčnou stěnu]] z&nbsp;[[peptidoglykan]]u (murein), jenž obsahuje [[Kyselinakyselina muramová|kyselinu muramovou]] jako jednu z&nbsp;hlavních složek. Peptidoglykan tvoří kolem buněk pevnou síť vyplněnou [[peptid]]y.<ref name="rosypalbrozura">{{citace monografie

}}</ref> Buněčná stěna bakterií je však velmi proměnlivá a je mimo jiné důležitým znakem při rozlišování bakterií na [[Grampozitivnígrampozitivní bakterie|grampozitivní]] a [[Gramnegativnígramnegativní bakterie|gramnegativní]].<ref name="microbio" /> Grampozitivní mají totiž v&nbsp;buněčné stěně více peptidoglykanu, který zachycuje více [[Methylová violeť|krystalové violeti]].<ref name="campbell">{{citace monografie | jméno = N.&nbsp;A. | příjmení = Campbell | jméno2 = J.&nbsp;B | příjmení2 = Reece | rok = 2006 | vydavatel = Computer press | titul = Biologie}}</ref> Výjimku tvoří bakterie třídy [[Mollicutes]] (např. rod ''[[Mycoplasma]]''), které nesyntetizují peptidoglykan a tudíž jim chybí buněčná stěna. Jejich tvar tak drží pouze třívrstevná membrána, do níž ukládají steroidy. Díky této zvláštnosti mají tyto baktérie velkou plasticitu a mohou měnit svůj tvar.<ref name="microbio" /><ref>{{citace monografie

}}</ref>). Bičíky jsou vlasovité (asi 20&nbsp;nm silné, 20&nbsp;µm dlouhé<ref name="votava" />) struktury ukotvené v&nbsp;membráně, tvořené [[Šroubovicešroubovice|helikálně]] složeným proteinem [[flagelin]]em a sloužící k&nbsp;pohybu.<ref name="microbio" /> Bakterie mohou mít žádný, jeden (monotricha), více na jedné straně (lofotricha), dva uspořádané proti sobě (amfitricha) či velký počet bičíků rozložených po celém povrchu bakterie (peritricha).<ref>{{citace monografie

}}</ref> V&nbsp;cytoplazmě jsou pak roztroušeny [[plazmid]]y, malé úseky DNA. [[Ribozom]]y jsou prokaryotického typu; jsou charakterizovány zkratkou 30[[Svedberg|S]]+50S, která vyjadřuje velikost a strukturu ribozomálních podjednotek. Ribozomy bakterií jsou odlišné od eukaryotických nejen délkou proteinů, ale i jejich typem, čímž se logicky stávají častým cílem antibiotik.<ref name="microbio" /> Inkluze jsou váčky či zrna, zpravidla sloužící jako zásobní struktury. Mohou skladovat [[glykogen]], [[Fosforečnanyfosforečnany|fosfáty]], elementární [[Sírasíra|síru]], někdy však i [[Pigment|barviva]] či [[enzym]]y.<ref name="textbook" />

Určování (determinace, identifikace) bakterií má velký význam v&nbsp;medicíně, kde je správným stanovením původce dané [[bakteriální infekce]] podmíněna následující léčba. Proto byla potřeba identifikovat tyto bakterie hlavním impulsem k&nbsp;vyvinutí determinačních technik. Mikroskopickým pozorováním tělních tekutin se bakterie určují jen zřídka, častěji jsou preparáty barveny.<ref name="votava" /> Známým typem barvení je [[Gramovo barvení]], které umožňuje rozlišovat bakterie [[Grampozitivnígrampozitivní bakterie|grampozitivní]] (G+), [[Gramnegativnígramnegativní bakterie|gramnegativní]] (G−) a [[Mollicutes|bez buněčné stěny]] (Mollicutes). Pro [[Mycobacterium|mykobakterie]] (Mycobacteria) a [[Nocardia|nokardie]] (Nocardia) se zase používá [[Ziehl-Neelsenovo barvení]].<ref>{{citace periodika | jazyk = anglicky | autor = Woods G., Walker D | titul = Detection of infection or infectious agents by use of cytologic and histologic stains | url = http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=172900&blobtype=pdf | periodikum = Clin Microbiol Rev | ročník = 9 | číslo = 3 | strany = 382–404 | rok = 1996}}</ref> Často však nestačí ani barvit vzorek, ale přistupuje se ke kultivaci (viz [[Bakterie#Kultivace|níže]]). Při identifikaci bakterií také čím dál více používá také genetických metod, jako je [[polymerázová řetězová reakce]]. Jejich výhodou je jejich přesnost a rychlost v&nbsp;porovnání s&nbsp;kultivačními metodami.<ref>{{citace periodika | autor = Louie M., Louie L., Simor AE | titul=The role of DNA amplification technology in the diagnosis of infectious diseases | jazyk = anglicky | periodikum = CMAJ | url = http://www.cmaj.ca/cgi/content/full/163/3/301 | ročník = 163 | číslo = 3 | strany = 301–309 | rok = 2000}}</ref>

Dříve byla systematika založena především na základě morfologických a analytických metod, které však dnes vytlačují genetické metody (podobně jako v&nbsp;případě jejich určování). K&nbsp;používaným metodám patřilo i [[Gramovo barvení]]. Dalšími možnostmi bylo dělení na základě rozdílů v&nbsp;buněčném [[metabolismus|metabolismu]], stavbě základních buněčných komponent ([[DNA]], [[Mastnámastná kyselina|mastných kyselin]], [[antigen]]ů, a podobně).<ref>{{citace periodika | autor = Thomson R., Bertram H | titul = Laboratory diagnosis of central nervous system infections | periodikum = Infect Dis Clin North Am | ročník = 15 | číslo = 4 | strany = 1047–71 | jazyk = anglicky | rok = 2001}}</ref> Tyto metody však nezaručují přirozenost taxonů, které byly na základě nich vytvořeny.

Dnešní bakteriální klasifikační metody se soustředí především na molekulární systematiku. Z&nbsp;genetických metod se využívá [[Sekvenování|sekvenace]] dlouhodoběji stabilních částí DNA, jako je [[rRNA]] nebo je měřen [[obsah GC]] (množství [[guanin]]u a [[cytosin]]u v&nbsp;rámci DNA).<ref>{{citace periodika | jazyk = anglicky | autor = Olsen G., Woese C., Overbeek R | titul=The winds of (evolutionary) change: breathing new life into microbiology | url = http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=205007&blobtype=pdf | periodikum = J Bacteriol | ročník = 176 | číslo = 1 | strany = 1–6 | rok = 1994}}</ref> Na základě zmíněných genetických metod je v&nbsp;rámci domény bakterie identifikováno poměrně velké množství [[Kmenkmen (biologie)|kmenů]]. Jejich celkový počet není přesně dán a pohybuje se kolem 22–26.<ref>{{citace elektronické monografie | jazyk = anglicky | titul = Taxonomicon, Domain Bacteria | url = http://taxonomicon.taxonomy.nl/TaxonTree.aspx?id=71320 | vydavatel = Universal Taxonomic Services}}</ref><ref>{{citace elektronické monografie | url = http://www.biolib.cz/cz/taxon/id14778/ | titul = Biolib – Bacteria (bakterie) | vydavatel = Biolib.cz}}</ref> Příbuzné kmeny se seskupují do vývojových linií (klád), jedním ze známějších systémů je ten [[Thomas Cavalier-Smith|Cavalier-Smithův]].

Bakterie v prostředí, které jim zajišťuje pro ně vhodné chemické i fyzikální podmínky, zpravidla [[Růst|rostou]] a [[Rozmnožovánírozmnožování|množí se]]. Mechanismem růstu je u bakterií [[Biosyntézabiosyntéza|syntéza]] všech komponent těla, čímž se zvyšuje [[hmotnost]] i [[objem]] jedince. Po dosažení určitých rozměrů se bakterie rozdělí metodou [[Binárníbinární dělení|binárního dělení]], což je typ [[Nepohlavnínepohlavní rozmnožování|nepohlavního rozmnožování]]. Doba mezi dvěma děleními se označuje jako [[Doba zdvojení|generační doba]]. Při dostatečném počtu bakterií v&nbsp;dané populaci lze mluvit o [[Koloniekolonie (biologie)|kolonii]], doba potřebná k&nbsp;zdvojnásobení počtu buněk v&nbsp;kolonii se nazývá [[doba zdvojení]].<ref name="kapralek" />

Při binárním dělení se buňka nejprve prodlouží na dvojnásobnou délku a replikuje svou DNA, načež se uprostřed začne vytvářet [[Septumseptum (cytologie)|septum]] (přehrádka složená ze dvou [[Cytoplazmatickácytoplazmatická membrána|membrán]] a základu buněčné stěny). Septum vždy vzniká růstem dvou přepážek od protilehlých stran buňky do jejího centra, kde se obě části spojí. Při tomto procesu se uplatňují různé enzymy (např. [[Transpeptidázatranspeptidáza|transpeptidázy]]). Běžně z&nbsp;každé mateřské buňky vznikne jedna sesterská buňka, při nedokončeném dělení septa však může dojít ke vzniku shluků bakterií (viz článek [[koky]]).<ref name="microbio" /> U [[streptokok]]ů jsou místa růstu vzájemně orientovaná pod úhlem 180°, čímž vznikají řetězce. U [[stafylokok]]ů je tento úhel 90°, což má za následek vznik shluků.

Vyjma příčného dělení je známo ještě mnoho jiných alternativních způsobů nepohlavního rozmnožování. Zvláštním způsobem je například vytváření více než jedné [[Sporaspora (bakterie)|spory]], čímž se ze sporulace stává de facto rozmnožování. Takto se může za určitých podmínek dělit [[Anaerobacter]] (vzniká najednou až sedm spor). Další možností je mnohonásobné dělení jedné buňky na mnoho dílčích [[baeocyt]]ů u sinic řádu [[Pleurocapsales]]. Mateřská buňka obsahuje mnoho kopií DNA a v&nbsp;určitém okamžiku proběhne v&nbsp;rychlém sledu mnohonásobné dělení a z&nbsp;popraskané mateřské buňky se uvolní nové buňky. Naopak pučení, které se vyskytuje například u [[sinice|sinic]] nebo u [[Planctomycetes]], probíhá tak, že zralá buňka začne na svém povrchu vytvářet zcela novou buňku. Pokud dceřiná buňka doroste do dostatečné velikosti, je do ní vpuštěna DNA a buňka (obvykle podstatně menší než mateřská) je odpojena. Postupem času doroste a může se začít sama rozmnožovat. I zde předchází pučení [[replikace DNA]].<ref>{{citace elektronické monografie

Kultivační média prošla od dob [[Louis Pasteur|Pasteura]] značným vývojem, jako živná půda pro mikroorganismy se používaly vývary z&nbsp;[[Kvasinky#Význam a využití|kvasnic]], [[komorová voda]] z&nbsp;očí, později [[agar]] ([[Polysacharidy|polysacharid]] z&nbsp;[[ruduchy|ruduch]]). V&nbsp;klinické [[bakteriologie|bakteriologii]] je dnes základem většiny živných médií [[krevní agar]] připravovaný smíšením [[ovce|ovčí]] [[krev|krve]] a [[agar]]u. Může být dále upravován pro určité skupiny bakterií (např. [[čokoládový agar]] pro [[Neisseria meningitidis|meningokoky]], [[Šulova půda]] pro [[Mycobacterium|mykobakterie]]). Takzvaná [[Živná půda#Selektivní médium|selektivní média]] se používají v&nbsp;případě, kdy je potřeba získat [[Čistá kultura (biologie)|čistou kulturu]] určitých bakterií – například po přidání 10% roztoku [[Chloridchlorid sodný|chloridu sodného]] vypěstujeme kulturu [[stafylokok]]ů. [[Živná půda#Diagnostické médium|Diagnostické médium]] umožňuje diagnostikovat určitý druh bakterií, např. podle jejich [[metabolit|metabolického produktu]].<ref>{{citace elektronické monografie | url = http://biomikro.vscht.cz/documents/metmiklab/Metmiklab3.pdf | vydavatel = Vysoká škola chemicko-technologická v&nbsp;Praze | autor = Ústav biochemie a mikrobiologie VŠCHT Praha | titul = Kultivace mikroorganismů}} – neplatný odkaz !</ref>

Většina bakterií obsahuje jediný [[nukleoid]] (tzv. bakteriální [[chromozom]]), obvykle kruhovou molekulu [[DNA]], která se skládá z&nbsp;[[Nukleová báze|nukleových bází]]. Výjimkou jsou např. [[spirochéty]] z&nbsp;rodu ''[[Borrelia]]'' mající nukleoid lineárního (nikoliv kruhového) tvaru.<ref name="borrelia" /><ref>{{citace periodika | autor = Hinnebusch J., Tilly K | jazyk = anglicky | titul = Linear plasmids and chromosomes in bacteria | periodikum = Mol Microbiol | ročník = 10 | číslo = 5 | strany = 917–22 | rok = 1993}}</ref> Počet bází sahá od 112&nbsp;000 [[Párování bází|komplementárních párů]] bází (u ''[[Nasuia deltocephalinicola]]'')<ref name="Bennett-2013">{{Citace periodika | příjmení = Bennett | jméno = G.&nbsp;M. | příjmení2 = Moran | jméno2 = N.&nbsp;A | titul = Small, smaller, smallest: the origins and evolution of ancient dual symbioses in a Phloem-feeding insect | periodikum = Genome Biol Evol | ročník = 5 | číslo = 9 | strany = 1675–88 | měsíc = | rok = 2013 | doi = 10.1093/gbe/evt118 | pmid = 23918810}}</ref> až k&nbsp;12&nbsp;200&nbsp;000 párům u půdní bakterie ''[[Sorangium cellulosum]]''.<ref>{{citace periodika | jazyk = anglicky | autor = Pradella S., Hans A., Spröer C., Reichenbach H., Gerth K., Beyer S | titul = Characterisation, genome size and genetic manipulation of the myxobacterium Sorangium cellulosum So ce56 | periodikum = Arch Microbiol | ročník = 178 | číslo = 6 | strany = 484–92 | rok = 2002}}</ref> [[Gen]]y jsou většinou po celé délce DNA, přestože i u některých bakterií existují [[intron]]y ([[Translacetranslace (biologie)|nepřekládané]] části genů).<ref>{{citace periodika | autor = Belfort M., Reaban M.&nbsp;E., Coetzee T., Dalgaard J.&nbsp;Z | jazyk = anglicky | titul = Prokaryotic introns and inteins: a panoply of form and function | periodikum = J. Bacteriol | ročník = 177 | číslo = 14 | strany = 3897–903 | rok = 1995 | url = http://jb.asm.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=7608058}}</ref> Dále bakterie obsahují [[plazmid]]y, izolované části DNA, obsahující vždy jen několik málo [[gen]]ů. Bakterie se bez nich sice zpravidla obejdou, plazmidy však slouží bakteriím například pro rezistenci k&nbsp;[[antibiotikum|antibiotikům]], k&nbsp;fixaci vzdušného [[dusík]]u a k&nbsp;jiným specializovaným účelům, čímž svým hostitelům poskytují selekční výhodu. Plazmidy se mohou mezi bakteriemi horizontálně přenášet procesy [[Transformace (genetika)|transformací]], [[Konjugace (biologie)|konjugací]] a [[Transdukce (genetika)|transdukcí]].<ref name="campbell" />

Geny jsou v&nbsp;procesu [[Transkripcetranskripce (DNA)|transkripce]] přepisovány do jednotlivých typů [[RNA]], jako je [[mRNA]], [[rRNA]] či [[tRNA]]. Z&nbsp;mRNA se pak syntetizují proteiny v&nbsp;procesu [[Translacetranslace (biologie)|translace]]. Bakterie se rozmnožují nepohlavně, a proto [[Dědičnostdědičnost|dědí]] identické kopie genomů svých rodičů (jsou to [[Klonování|klony]]). Přesto se DNA může vyvíjet díky [[Rekombinace (genetika)|rekombinaci]] či [[mutace|mutacím]]. Mutace jsou způsobeny chybami při [[replikace DNA|replikaci DNA]] a vystavením různým [[mutagen]]ům. Mezi bakteriemi dochází k&nbsp;výměně genetického materiálu [[Horizontální přenos genetické informace|horizontálním přenosem]].

Bakterie nemají systém pohlaví podobný [[eukaryota|eukaryotickým organismům]], nicméně mohou si navzájem vyměňovat část svojí genetické informace. Tento proces se označuje jako [[Konjugacekonjugace (biologie)|konjugace]]. Přenos probíhá jedním směrem: jedna z bakterií je dárce čili donor DNA (nesprávně také „samčí buňka“), druhý je příjemce čili recipient („samičí buňka“). Výměna DNA se děje spojením buněk přes [[Pilus#Sexuální pilusy|sexuální pilusy]], vláknité duté útvary. Schopnost tvořit sexuální pilusy je umožněna specifickými sekvencemi DNA, jež se souhrnně označují jako [[F-faktor]]. V&nbsp;praxi může být F-faktor jak část [[nukleoid|bakteriálního chromozomu]], tak [[plazmid]]. Dárce genetické informace musí mít F-faktor, proto je zván F⁺.<ref name="campbell" /> Konjugací se zvyšuje genetická diverzita bakterií.

Bakterie mohou genetický materiál přijímat i z&nbsp;okolního prostředí, např. z&nbsp;mrtvých bakterií. Tento proces se označuje jako [[Transformacetransformace (genetika)|transformace]]. Proces [[Transdukcetransdukce (genetika)|transdukce]] zase v&nbsp;praxi znamená přenos genetického materiálu bakteriálními [[virus|viry]] ([[bakteriofág]]y).<ref name="campbell" />

U bakterií je známo velké množství různých [[metabolismus|metabolických]] procesů, pravděpodobně mnohem víc než u [[eukaryota|eukaryotických]] organismů.<ref>{{citace periodika | autor = NEALSON, K | titul = Post-Viking microbiology: new approaches, new data, new insights | jazyk = anglicky | periodikum = Orig Life Evol Biosph | ročník = 29 | číslo = 1 | strany = 73–93 | rok = 1999}}</ref> Tradičně byl typ metabolismu jedním ze základních znaků pro taxonomii bakterií, ale dnes se ví, že taxonomie založená na těchto znacích často neodpovídá skutečnému [[fylogeneze|fylogenetickému vývoji]].<ref>{{citace periodika | autor = Xu J | titul = Microbial ecology in the age of genomics and metagenomics: concepts, tools, and recent advances | periodikum = Mol Ecol | jazyk = anglicky | ročník = 15 | číslo = 7 | strany = 1713–31 | rok =2006}}</ref> Metabolická aktivita je samozřejmě podmíněná obsahem biogenních prvků v&nbsp;substrátu (uhlík, dusík, síra, fosfor) a vhodného zdroje [[energie]] k&nbsp;[[Biosyntézabiosyntéza|biosyntetickým]] procesům. [[auxotrofie|Auxotrofní]] druhy, tedy bakterie, které si neumí určitou sloučeninu syntetizovat, vyžadují též některé [[Růstovýrůstový faktor|růstové faktory]] ([[vitamín]]y, [[aminokyselina|aminokyseliny]], [[purin]]ové a [[pyrimidin]]ové báze).<ref name="rosypal">{{citace monografie | příjmení = Rosypal | jméno = Stanislav | odkaz na autora = Stanislav Rosypal | titul = Nový přehled biologie | rok = 2003 | vydavatel = Scientia | strany = 797}}</ref> Bakteriální metabolismus můžeme rozdělit podle tří kritérií: druh užívané [[energie]], zdroj [[uhlík]]u a [[Donordonor elektronů|donor]] [[elektron]]ů.<ref>{{citace periodika | autor = Zillig W | titul = Comparative biochemistry of Archaea and Bacteria | periodikum = Curr Opin Genet Dev | jazyk = anglicky | ročník = 1 | číslo = 4 | strany = 544–51 | rok = 1991}}</ref> Dle druhu užívané energie se rozlišují bakterie [[fototrofie|fototrofní]] a [[chemotrofie|chemotrofní]], podle zdroje uhlíku na [[autotrofie|autotrofní]] a [[heterotrofie|heterotrofní]] a dle donorů elektronů na [[litotrofie|litotrofní]] a [[organotrofie|organotrofní]]. Tyto termíny jsou vzájemně kombinovatelné, proto například [[Sinice|cyanobakterie]] jsou [[Autotrofie|fotoautotrofní]].

Chemotrofní bakterie, tedy bakterie využívající energie z&nbsp;vhodných chemických reakcí, mohou být rovněž dvojího typu. Takzvané [[Autotrofie|chemoautotrofní]] získávají uhlík z&nbsp;anorganických sloučenin, typicky oxidu uhličitého a [[Heterotrofie|chemoheterotrofní]] z&nbsp;organických sloučenin. K&nbsp;chemoheterotrofním bakteriím řadíme například [[rozkladač]]e v&nbsp;půdě (v&nbsp;podstatě [[Saprofág|saprofyty]]) nebo bakterie podílející se na [[Kvašeníkvašení|kvasných]] procesech. Známe však rovněž mnoho chemoautotrofních skupin, například bakterie [[Vodíkovévodíkové bakterie|vodíkové]], [[Sirnésirné bakterie|sirné]], bakterie oxidující [[železo]] či síru, [[nitrifikace|nitrifikační]] a další.<ref name="rosypal" />

Bakterie díky svým unikátním metabolickým pochodům hrají významnou roli v&nbsp;koloběhu látek, a to zejména v&nbsp;koloběhu [[Koloběhkoloběh uhlíku|uhlíku]], [[Koloběhkoloběh dusíku|dusíku]] a [[Koloběhkoloběh síry|síry]]. Tím, že se podílejí na [[Rozkladačrozkladač|rozkladu]] organických látek, vrací do atmosféry [[oxid uhličitý]]. Některé bakterie dokáží z&nbsp;atmosféry [[Biologickábiologická fixace dusíku|fixovat vzdušný dusík]], jako například ''[[Rhizobium]]'', či sinice ''[[Anabaena]]'' a ''[[Jednořadka|Nostoc]]''. Některé z&nbsp;těchto bakterií jsou rovněž obsaženy v&nbsp;hlízkách [[Bobovitébobovité|bobovitých]] rostlin. Významné jsou i bakterie, zapojené v&nbsp;přeměně dusíkatých látek na [[dusitany]] a [[dusičnany]], případně zpět na vzdušný dusík.<ref>{{citace elektronické monografie

[[Soubor:Mitochondria, mammalian lung - TEM (2).jpg|náhled|[[Mitochondrie]] vznikly pravděpodobně z [[Endosymbiózaendosymbióza|endosymbiotických]] bakterií<br />([[transmisní elektronový mikroskop]])|odkaz=Soubor:Mitochondria,_mammalian_lung_-_TEM_%282%29.jpg]]

Bakterie jsou v&nbsp;přírodě nezastupitelné ve svém významu pro [[Biogeochemický cyklus|koloběh látek]], jako symbiotické [[mutualismus|oboustranně prospěšné]] organismy či jako výrobní prostředek v&nbsp;[[biotechnologie|biotechnologiích]]. Dále jsou tu také bakterie způsobující choroby a bakterie podílející se na rozkladu mrtvé organické hmoty ([[Rozkladač|destruenti]]). Hydrolytické bakterie jsou zodpovědné za [[Hydrolýzahydrolýza|hydrolýzu]] organických látek.

Velmi významně se v&nbsp;historii bakterie zapojily do vzniku [[Eukaryotickáeukaryotická buňka|eukaryotických buněk]]. Bakterie mají i své patogeny, a to především [[virus|viry]], které se nazývají [[bakteriofág]]y.

Podle endosymbiotické teorie se dávné bakterie podílely na vzniku [[Eukaryotickáeukaryotická buňka|eukaryotické buňky]] z&nbsp;primitivních buněk, které mohly být příbuzné dnešním archeím.<ref>{{citace periodika | jazyk = anglicky | autor = Poole A., Penny D | titul = Evaluating hypotheses for the origin of eukaryotes | periodikum = Bioessays | ročník = 29 | číslo = 1 | strany = 74–84 | rok = 2007}}</ref><ref name="Dyall">{{citace periodika | jazyk = anglicky | autor = Dyall S., Brown M., Johnson P | titul = Ancient invasions: from endosymbionts to organelles | periodikum = Science | ročník = 304 | číslo = 5668 | strany = 253–7 | rok = 2004}}</ref> [[Alphaproteobacteria|Alfaproteobakterie]] byly pohlceny proto[[Eukaryotickáeukaryotická buňka|eukaryotickými buňkami]] za vzniku [[mitochondrie|mitochondrií]] či [[hydrogenozom]]ů. Tyto [[Organela|organely]] se stále nachází u všech známých eukaryot (někdy v&nbsp;redukované podobě). Později vedlo pohlcení dalších endosymbiontů, tentokrát bakterií příbuzných [[sinice|sinicím]], ke vzniku [[chloroplast]]ů [[Řasyřasy|řas]] a [[rostliny|rostlin]].<ref>{{citace periodika | jazyk = anglicky | autor = Lang B., Gray M., Burger G | titul = Mitochondrial genome evolution and the origin of eukaryotes | periodikum = Annu Rev Genet | ročník = 33 | strany=351–97}}</ref><ref>{{citace periodika | autor = McFadden G | titul = Endosymbiosis and evolution of the plant cell | periodikum = Curr Opin Plant Biol | ročník = 2 | číslo = 6 | strany=513–9 | jazyk = anglicky | rok = 1999}}</ref>

Je známo velké množství [[mutualismus|mutualistických]] (oboustranně prospěšných) symbiotických vztahů bakterií. Velmi často se v&nbsp;symbiotických svazcích účastní [[sinice]]. Ty vstupují jak svazků s&nbsp;[[houby|houbami]] (tzv. [[Lišejníklišejník|cyanolišejníky]]), ale velmi často též tvoří symbiotické vztahy s&nbsp;[[Vyššívyšší rostliny|vyššími rostlinami]] (sinice jako [[Biologickábiologická fixace dusíku#Symbióza se sinicemi|fixátoři dusíku]]). Symbiotické sinice vegetující v&nbsp;tělech [[Živočichové|živočichů]] se nazývají [[Zoocyanela|zoocyanely]] a mají je například [[pláštěnci]] (Tunicata).<ref name="mutualismus">{{Citace monografie

Mimo sinic je známo i mnoho heterotrofních bakterií, které se účastní symbiotických svazků. Významné jsou především [[Biologická fixace dusíku|hlízkové bakterie]] (např. ''[[Rhizobium]]'') a také množství bakterií v&nbsp;tělních dutinách živočichů (například jako součást [[Střevnístřevní mikroflóra|střevní mikroflóry]]). Známy jsou však i symbiotické [[bioluminiscence|bioluminiscenční]] bakterie, bakterie [[Trávenítrávení#trávení celulózy|trávící celulózu]] a mnohé jiné.<ref name="mutualismus" />

Na povrchu i uvnitř těl organismů žije poměrně značné množství bakterií, které nazýváme [[Komenzálismuskomenzálismus|komenzálické]], pokud svému [[hostitel]]i výrazně neškodí, ale ani výrazně neprospívají. V&nbsp;lidském těle se vyskytuje bohatá [[mikroflóra]] na [[Kůžekůže|kůži]], v&nbsp;celé [[Trávicítrávicí soustava|trávicí soustavě]] (zejména v&nbsp;[[Tlustétlusté střevo|tlustém střevě]]), v&nbsp;horních [[Dýchacídýchací cesty|dýchacích cestách]], v&nbsp;[[ucho|uchu]] a [[oko|oku]], [[Močovámočová trubice|močové trubici]] a [[Pochva|vagíně]] ([[vaginální flóra]]).<ref name="microbio" />

Takzvaná [[střevní mikroflóra]] mnoha obratlovců včetně člověka je převážně tvořená právě komenzálickými bakteriemi, které jsou v&nbsp;[[Tlustétlusté střevo|tlustém střevě]] přítomny v&nbsp;obrovských počtech. Množství bakterií v&nbsp;gramu střevní [[Tráveninatrávenina|tráveniny]] se odhaduje na 10¹² a předpokládá se, že celkové množství střevních bakterií dosahuje počtu lidských [[Buňkabuňka|buněk]] daného jedince či ho dokonce převyšuje.<ref>{{Citace periodika|titul = Are We Really Vastly Outnumbered? Revisiting the Ratio of Bacterial to Host Cells in Humans|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26824647|periodikum = Cell|datum = 2016-01-28|datum přístupu = 2016-02-12|issn = 1097-4172|pmid = 26824647|strany = 337–340|ročník = 164|číslo = 3|doi = 10.1016/j.cell.2016.01.013|poznámka = PMID: 26824647|jméno = Ron|příjmení = Sender|jméno2 = Shai|příjmení2 = Fuchs|jméno3 = Ron|příjmení3 = Milo}}</ref><ref>{{Citace periodika|titul = Gut flora in health and disease|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12583961|periodikum = Lancet (London, England)|datum = 2003-02-08|datum přístupu = 2016-02-12|issn = 0140-6736|pmid = 12583961|strany = 512–519|ročník = 361|číslo = 9356|doi = 10.1016/S0140-6736(03)12489-0|poznámka = PMID: 12583961|jméno = Francisco|příjmení = Guarner|jméno2 = Juan-R.|příjmení2 = Malagelada}}</ref> Někdy komenzálické bakterie přechází v&nbsp;[[patogen]]y, nebo se naopak stávají [[mutualismus|mutualisty]].<ref>{{citace periodika

Množství bakterií vytváří [[Mikroflóramikroflóra|mikrobiální]] povlak i na lidské [[Kůžekůže|kůži]]. Přestože je lidská [[Pokožkapokožka (živočichové)|pokožka]] suchá, slaná a [[Kyseliny|kyselá]], roste na ní velké množství bakterií, jako ''[[Corynebacterium]]'', ''[[Stafylokok|Staphylococcus]]'', ''[[Micrococcus]]'' a mnohé další. Většinou kožní bakterie žijí v&nbsp;blízkosti [[Potnípotní žláza|potních žláz]] a u kořene [[vlas]]ů. Bakterie jsou i důvodem, proč lidé páchnou, když se [[pot]]í.<ref>{{citace elektronické monografie

Některé bakterie způsobují [[Nemoc|choroby]], někdy souhrnně zvané [[Bakteriální infekce|bakteriózy]] či bakteriální infekce. Ty se neomezují na člověka, naopak různé bakterie napadají široké spektrum hostitelských druhů včetně [[houby|hub]], [[rostliny|rostlin]] a [[prvoci|prvoků]]. Přestože některé bakterie mohou být patogeny i na samotném povrchu těla daného organismu, značné množství jich vstupuje dovnitř různými tělními otvory, například u rostlin [[průduch]]y, skrz [[sliznice]] živočichů, [[Ránarána|ranami]], případně přes [[Kůžekůže|kůži]]. V&nbsp;místě, kde se usídlí, mohou způsobit [[hnis]]ání, ničit tkáň či pletiva (např. [[nekróza]]) či škodit svými vlastními [[toxin]]y.

Názvy bakteriálních nemocí se často tvoří přidáním koncovky -óza k názvu dané patogenní bakterie. Mezi nejběžnější lidské bakteriální nemoci patří například [[zubní kaz]], z&nbsp;vážnějších nemocí je ve světě velmi častá [[tuberkulóza]], v&nbsp;roce 2002 jí byly podle [[Světová zdravotnická organizace|WHO]] infikovány dvě miliardy lidí a ročně na ní umíraly dva miliony lidí.<ref name="microbio" /> Existují různé možnosti nákazy. S&nbsp;potravou (alimentárně) se do těla dostává například ''[[Salmonella]]'' ([[salmonelóza]]), ''[[Shigella]]'' spp. ([[Úplavice#Bacilární úplavice|shigelóza]] provázená [[Průjemprůjem|průjmy]]) nebo ''[[Listérie|Listeria]]'' spp. (původce [[Listeriózalisterióza|listeriózy]]), vzdušnou cestou například ''[[Mycobacterium]]'' spp. ([[Tuberkulózatuberkulóza|TBC]] a [[lepra]]) nebo ''[[Chlamydophila psittaci]]'' (původce jedné z&nbsp;[[Chlamydiózachlamydióza|chlamydióz]]). Ranami se do těla dostane například původce [[tetanus|tetanu]], ''[[Clostridium tetani]]''. Speciální případ jsou přenosy přes [[Členovcičlenovci|členovce]], vyskytující se například u bakterií ''[[Borrelia]]'' spp. (jeden druh původcem [[Lymská borelióza|boreliózy]]), ''[[Rickettsia]]'' spp. ([[Skvrnitý tyfus|tyfus]] a jiné), a u mnohých dalších. Přes urogenitální trakt se bakterie mohou dostat do těla [[Pohlavnípohlavní styk|pohlavním stykem]], jako například ''[[Neisseria gonorrhoeae]]'' ([[kapavka]]) či ''[[Treponema pallidum]]'' ([[syfilis]]).<ref name="microbio" />

Lidské tělo bojuje s&nbsp;bakteriemi pomocí některých složek imunitního systému. Proti extracelulárním bakteriím (žijícím mimo lidské buňky, obvyklé infekce) v&nbsp;těle bojují hlavně buňky [[Neutrofilníneutrofilní granulocyt|neutrofily]] – k&nbsp;tomu jim však pomáhá i tzv. [[Komplementkomplement (biologie)|komplement]] a různé [[Protilátkaprotilátka|protilátky]]. Vnitrobuněčné bakterie jsou cílem aktivovaných [[makrofág]]ů a [[Cytotoxickýcytotoxický T-lymfocyt|T_C-lymfocytů]].<ref name="ferencik">{{citace monografie| příjmení = Ferenčík | jméno = M. | příjmení2 = Rovenský | jméno2 = J. | příjmení3 = Shoenfeld | jméno3 = Y | příjmení4 = Maťha | jméno4 = V. | titul = Imunitní systém; informace pro každého | vydavatel = Grada Publishing | místo = Praha | rok = 2005 | vydání = 1. české}}</ref>

Bakterie, jako ''[[Lactobacillus]]'', se (společně s&nbsp;[[kvasinky|kvasinkami]] a [[Plíseňplíseň|plísněmi]]) často již tisíce let používají k&nbsp;přípravě [[Kvašeníkvašení|fermentovaných]] (kvašených) potravin, jako je [[sýr]], [[sójová omáčka]], nakládaná [[zelenina]], [[Kysané zelí|kyselé zelí]], [[ocet]], [[víno]] a [[jogurt]].<ref>{{citace periodika | autor = Johnson M., Lucey J | titul = Major technological advances and trends in cheese | periodikum = J Dairy Sci | ročník = 89 | číslo = 4 | jazyk = anglicky | strany = 1174–8 | rok = 2006}}</ref><ref>{{citace periodika | autor = Hagedorn S., Kaphammer B | titul = Microbial biocatalysis in the generation of flavor and fragrance chemicals | jazyk = anglicky | periodikum = Annu. Rev. Microbiol | ročník = 48 | strany = 773–800 | rok = 1994}}</ref> Jogurt a kefír se vyrábí kvašením mléka za přítomnosti bakterií; mléko díky tomuto procesu dostává jiné příchuti.<ref name="rosypalbrozura" /> Mléčných bakterií se využívá při průmyslové produkci [[Kyselinakyselina mléčná|kyseliny mléčné]]. Ta totiž vzniká kvašením [[Sacharidy|sacharidů]]. Fermentací sacharidů za přítomnosti máselných bakterií se zase využívá k&nbsp;produkci [[Kyselinakyselina octová|kyseliny octové]] a [[Kyselinakyselina máselná|máselné]], kvašením vzniklé kyseliny máselné se průmyslově vyrábí [[butanol]] a [[aceton]].<ref name="rosypalbrozura" /> Dalšími látkami, jež jsou produkovány bakteriemi, jsou [[xanthan]] (používá se jako mazivo, přísada do potravin, při výrobě nátěrových hmot, keramiky a různých dalších prostředků) a [[kurdlan]]y (potenciální uplatnění v&nbsp;potravinářství).<ref>{{citace monografie | příjmení = Kůdela | jméno = Václav | příjmení2 = Novacky | jméno2 = Anton | příjmení3 = Fucikovsky | jméno3 = Leopold |titul = Rostlinolékařská bakteriologie | rok = 2002 | vydavatel = Academia | strany = 346}}</ref> V&nbsp;průmyslu se též uplatňují [[enzym]]y získané z&nbsp;bakterií. Některé [[Proteáza|proteázy]] se přidávají do některých [[Prací prostředek|pracích prášků]], ke štěpení škrobu se užívá [[Amylázaamyláza|amyláz]], v&nbsp;medicíně našly uplatnění [[Streptokinázastreptokináza|streptokinázy]].<ref name="votava" />

Mnohdy se v&nbsp;biotechnologii přistupuje k&nbsp;cílenému šlechtění bakterií za účelem zlepšení jejich vlastností. V&nbsp;praxi to znamená hledat v&nbsp;kultuře náhodné [[mutace|mutanty]], bakterie s, nebo bez určitého [[plazmid]]u, nebo je cíleně [[Rekombinacerekombinace (genetika)|rekombinovat]] a mutovat. Uvažuje se například o šlechtění bakterií [[Biologickábiologická fixace dusíku|fixujících dusík]].<ref>{{citace monografie | příjmení = Ball | jméno = Christopher | titul = Genetics and Breeding of Industrial Microorganisms | isbn = 0849356725 | vydavatel = CRC Press | rok = 1984 | strany = 203 ♀4 url = http://books.google.com/books?id=3wiwjhMN5DQC&printsec=frontcover&dq=Mutation+Breeding+bacteria&as_brr=3&hl=cs&source=gbs_summary_r&cad=0}}</ref>

Schopnost bakterií rozkládat mnohé látky se využívá především v&nbsp;zpracovávání (např. toxického) [[odpad]]u i jiných způsobech [[bioremediace]]. V&nbsp;[[Čistírnačistírna odpadních vod|čistírnách odpadních vod]] je velmi často podporován růst [[aerobní]]ch rozkladných bakterií tím, že je odpadní voda promíchávána kyslíkem za vzniku tzv. [[Aktivovanýaktivovaný kal|aktivovaného kalu]],<ref>{{citace periodika | autor = Beychok, Milton R | titul = Performance on surface-aerated basins | periodikum = Chemical Engineering Progress, Symposium series | ročník = 67 | jazyk = anglicky | číslo = 107 | strany = 322–339 | rok = 1971 | url = http://md1.csa.com/partners/viewrecord.php?requester=gs&collection=ENV&recid=7112203&q=&uid=788301038&setcookie=yes}} – neplatný odkaz !</ref> rozkladných bakterií se však na podobném principu využívá i v&nbsp;různých domácích [[septik|septicích]].<ref>{{citace elektronické monografie | titul = Septic Systems for Waste Water Disposal, on-line version of American Ground Water Trust's

Consumer Awareness Information Pamphlet | jazyk = anglicky | url = http://www.agwt.org/info/septicsystems.htm}} – neplatný odkaz !</ref> Bakterie schopné trávit [[uhlovodíky]] v&nbsp;[[ropa|ropě]] jsou využívány při čištění [[Ropnáropná skvrna|ropných skvrn]],<ref>{{citace periodika | jazyk = anglicky | autor = Cohen Y | titul = Bioremediation of oil by marine microbial mats | periodikum = Int Microbiol | ročník = 5 | číslo = 4 | strany = 189–93 | rok = 2002}}</ref> na pláže se někdy přidává hnojivo, aby se růst bakterií podpořil (např. po havárii tankeru [[Exxon Valdez]]). V&nbsp;chemickém průmyslu se bakterie používají k&nbsp;produkci nejrůznějších [[Látka|chemických látek]], případně [[lék]]ů či [[Agrochemikálieagrochemikálie|agrochemikálií]].<ref>{{citace periodika | jazyk = anglicky | autor = Liese A., Filho M | titul = Production of fine chemicals using biocatalysis | periodikum = Curr Opin Biotechnol | ročník = 10 | číslo = 6 | strany = 595–603 | rok = 1999}}</ref> Bakterie se rovněž používají namísto [[Pesticidy|pesticidů]] v&nbsp;[[Biologickýbiologický boj|biologickém boji]] proti [[Škůdceškůdce|škůdcům]]. V&nbsp;tomto ohledu je známá půdní bakterie ''[[Bacillus thuringiensis]]'' (BT).<ref>{{citace periodika | autor = Aronson A.&nbsp;I., Shai Y | titul = Why Bacillus thuringiensis insecticidal toxins are so effective: unique features of their mode of action | periodikum = FEMS Microbiol. Lett | jazyk = anglicky | ročník =195 | číslo = 1 | strany = 1–8 | rok = 2001}}</ref> Pomocí [[Genetickygeneticky modifikovaný organismus|geneticky upravených]] bakterií se také vyrábí [[inzulin]] a další [[hormon]]y, [[enzym]]y, [[Růstovýrůstový faktor|růstové faktory]] či [[Protilátkaprotilátka|protilátky]].<ref>{{citace periodika | autor = Walsh G | titul = Therapeutic insulins and their large-scale manufacture | periodikum = Appl Microbiol Biotechnol | ročník = 67 | číslo = 2 | jazyk = anglicky | strany = 151–9 | rok = 2005}}</ref><ref>{{citace periodika | autor = Graumann K., Premstaller A | titul = Manufacturing of recombinant therapeutic proteins in microbial systems | periodikum = Biotechnol J | ročník = 1 | číslo = 2 | jazyk = anglicky | strany = 164–86 | rok = 2006}}</ref>

Ve výzkumu se bakterií využívá kvůli rychlému růstu a poměrně snadné manipulaci s&nbsp;nimi. Bakterie jsou modelové organismy pro [[Molekulárnímolekulární biologie|molekulární biologii]], [[genetika|genetiku]] a [[biochemie|biochemii]]. Vědci například cíleně [[mutace|mutují]] DNA bakterií a následné [[fenotyp]]y zkoumají – tímto způsobem se zjišťuje funkce [[gen]]ů, [[enzym]]ů a [[metabolismus|metabolických cest]], jejich značná část se dá později aplikovat i na komplexnější organismy.<ref>{{citace periodika | autor = Serres M., Gopal S., Nahum L., Liang P., Gaasterland T., Riley M | titul = A functional update of the Escherichia coli K-12 genome | jazyk = anglicky | url=http://genomebiology.com/2001/2/9/RESEARCH/0035 | periodikum = Genome Biol | ročník = 2 | číslo = 9 | rok = 2001}}</ref> Modelovým organismem je zejména bakterie ''[[Escherichia coli]]''.<ref>{{citace periodika | autor = Almaas E., Kovács B., Vicsek T., Oltvai Z., Barabási A | titul = Global organization of metabolic fluxes in the bacterium Escherichia coli | periodikum = Nature | ročník = 427 | číslo = 6977 | jazyk = anglicky | strany =839–43 | rok = 2004}}</ref> Schopnosti některých patogenních bakterií inkorporovat plazmidy do DNA hostitele se využívá v&nbsp;genetickém inženýrství: zejména ''[[Agrobacterium tumefaciens]]'' je používaná při cílené přípravě [[Genetickygeneticky modifikovaný organismus|geneticky modifikovaných plodin]].<ref>{{citace periodika | jazyk = anglicky | titul = Agrobacterium-mediated transformation of rice using immature embryos or calli induced from mature seed | autor = Hiei Y., Komari T | rok = 2008 | periodikum = Nature protocols | strany = 824–34 | ročník = 3 (5)}}</ref>