Изменение молекулы ДНК, возникающее под действием различных причин, влечет за собой и изменение информации, которая в ней содержится. В результате таких мутаций (от лат. mutare — изменять) у микроорганизмов появляются новые свойства, передающиеся по наследству. Мутации могут быть спонтанными, когда причины их установить невозможно (но это не значит, что они не существуют), и индуцированными, причины которых известны. Мутации чаще всего возникают при действии на микроорганизмы ультрафиолетовых лучей, различных химических соединений (иприт, деготь, минеральные масла), а также половых гормонов, веществ, стимулирующих рост бактерий.
Информация в молекуле ДНК может изменяться вследствие случайной перегруппировки нуклеотидов, выпадения какого-либо одного нуклеотида при удвоении ДНК в процессе деления клетки, замене одного нуклеотида другим. Все это ведет к появлению потомства клетки с новыми свойствами, которых не имела исходная культура микроорганизмов. Бактерия, имеющая ДНК, отличную от ДНК исходной клетки, называется мутантом. Если возникшая мутация выгодна для организма и дает ему преимущество в борьбе за существование, мутанты выживают и имеют многочисленное потомство. Если же мутация не дает преимуществ, то мутант погибает.
Обычно в культуре микроорганизмов мутации встречаются очень редко. Одна из миллиона клеток может иметь мутировавшую ДНК. Вследствие мутаций могут меняться различные свойства клетки, так как все они контролируются генами. У бактерий может измениться форма колоний, тогда диссоциация их явится одним из видов генетической изменчивости. Может также изменяться и морфология клетки, способность образовывать пигменты, споры, капсулы, жгутики. Мутации микроорганизмов, особенно бактерий и грибов, которые возникают под воздействием различных мутагенов, например ультрафиолетового облучения, могут иметь очень важное практическое значение. Получены штаммы микроорганизмов, являющиеся продуцентами антибиотиков в значительно большей степени, чем исходные культуры. Мутанты с ослабленной вирулентностью могут быть использованы как вакцинные для создания препаратов, предохраняющих от инфекционных заболеваний. В результате мутаций могут возникать штаммы, устойчивые к антибиотикам, химиотерапевтическим веществам и фагам.
