Hvordan reproducerer bakterier?

Bakterier er enkeltcellede mikrober, og er en af ​​de enkleste former for liv på jorden. Indeholder kun et enkelt kromosom af DNA, de mangler en kerne eller andre organeller, der findes i de fleste eukaryote celler. For at replikere, undergår bakterier processen med binær fission, hvor en bakteriecelle vokser i størrelse, kopierer dens DNA og splitter derefter i to identiske "datter" -celler. Bakterier kan også bytte DNA gennem konjugation, som giver dem mulighed for at dele træk, der overvinder miljøbelastninger som antibiotika.

En bakteriecelle er en overordentlig simpel prokaryote, hvilket betyder, at det ikke gør det. t indeholde en kerne En bakterie indeholder kun en cellevæg, cellemembran, cytoplasma, ribosomer og kromosomet, selv om nogle bakterieceller også indeholder et plasmid eller ekstracellulære strukturer som en kapsel, fimbriae og flagella. I modsætning til en eukaryot celle, som besidder en kerne, undergår en bakterie ikke mitose under replikation, hvor kernen splitter og DNA fordeles i to identiske sæt. I stedet reproducerer bakterier ved binær fission, en replikationsproces, der kopierer bakteriens DNA og opdeler en enkelt celle i to identiske datterceller. Forenkling af bakteriernes reproduktive proces gør det muligt for bakterier at replikere med et bemærkelsesværdigt kraftigt tempo. Under de rette forhold kan en enkelt bakteriecelle replikere ind i så mange som en milliard individuelle bakterier på bare 10 timer.

Vi har tvillinger!

Binær fission er en tæt kontrolleret proces, som splitter en bakterie jævnt i to komplette datter ved at bruge specifikke proteiner designet til replikation. Binær fission starter med en replikation af bakteriens DNA. Når DNA'et er replikeret inden i kromosomet, arrangerer kromosomet sig i to replikationsgafler og splittes derefter til modsatte ender af cellen. På divisionsstedet, tæt ved midten af ​​den langstrakte bakterie, samles maskinerne til opdeling, især proteinringen FtsZ. Når elementerne til division er samlet, syntetiserer bakterien en ny cellevæg på divisionsstedet ved anvendelse af cellemembranen og opdeles i to identiske datterceller. Dattercellerne er kloner, identiske på alle måder til den oprindelige bakterie.

Omrystning af ting

Bakterier har evnen til at ændre deres genetiske struktur ved hjælp af overførslen af ​​plasmider, et lille cirkulært DNA-molekyle indeholdende genetiske oplysninger, der gør det muligt for bakterien at overvinde miljøbelastninger. Plasmider opsamles enten af ​​en bakterie fra sit miljø eller overføres fra bakterier til bakterier gennem en proces kaldet konjugering. Dette giver dem mulighed for at tilpasse sig til at leve i fjendtlige miljøer, lige fra arktisk sne til havbunden. Det giver dem også mulighed for at udvikle modstand mod kunstige belastninger som antibiotika. Et plasmid vil ikke altid replikere under divisionsprocessen; lejlighedsvis bliver de overført til kun en af ​​dattercellerne. Plasmider replikerer gennem en strækning af deres eget DNA, som sikrer replikation af moderbakteriecellen, og kan endda replikere uafhængigt af bakterien. En enkelt bakterie kan indeholde hundredvis af replikerede plasmider.

Alternativ replikation

Bakterier er ekstremt forskellige, og nogle former for bakterier replikeres ikke gennem binær fission. Cyanobakterierne Stanieria replikerer i cellevæggen og producerer dusinvis eller endog hundredvis af afkom kaldet baeocytter. Cellevæggen bryder sammen, og alle baeocytter frigives samtidigt. I epulopiscium dannes to små afkomsceller fra det replikerede DNA inden for en større modercelle. Når afkomene er fuldt udviklede, dør modercellen og frigiver to komplette bakterieceller. En reproduktiv proces kaldet spirende er også blevet observeret hos nogle medlemmer af Planctomycetes, men mekanikerne i denne proces er stadig ukendte.