Las mutaciones son errores ortográficos o cambios en el código genético. Son bastante raras, sólo se produce una mutación por cada 1-10 millones de bases de ADN, pero los microbios se reproducen muy rápidamente. Por ejemplo, algunas bacterias pueden dividirse cada nueve minutos. Y toda la cadena de ADN o genoma (gee-noma) de los microbios es relativamente pequeña. Por ejemplo, la bacteria media sólo tiene unos cinco millones de bases de ADN. Así que en cada nueva generación de bacterias puede haber uno o dos errores en el código genético. En otras palabras, estas mutaciones aleatorias se producen con suficiente frecuencia en los microbios como para desempeñar un papel significativo en su capacidad de supervivencia y adaptación.
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