Hvordan bakterier styrer deres cellecyklus

1. Initiering:

- Starten af ​​DNA-replikation, der markerer starten på cellecyklussen, er stramt reguleret i bakterier.

- Typisk er et enkelt replikationsorigin (oriC) til stede i det bakterielle kromosom.

- Initiering involverer samlingen af ​​et multiproteinkompleks kaldet replisomet ved oriC-regionen.

- Faktorer som DnaA-protein, der binder sig til specifikke DNA-sekvenser, spiller afgørende roller for at udløse initieringsprocessen.

2. Forlængelse:

- Når først DNA-replikationen begynder, sker afviklingen af ​​DNA-dobbelthelixen og danner en replikationsgaffel.

- DNA-polymeraser, de enzymer, der er ansvarlige for DNA-syntese, tilføjer nye nukleotider til de voksende DNA-strenge i 5'- til 3'-retningen.

- Flere replikationsgafler kan eksistere samtidigt i bakterier, hvilket muliggør hurtig replikation af det cirkulære kromosom.

3. Opsigelse:

- Når replikationsgaflerne når specifikke termineringssekvenser (ter-steder) på kromosomet, slutter DNA-replikationen.

- Ter-sekvenser fungerer som signaler til, at replisomet skiller sig ad, hvilket standser DNA-syntesen.

4. Segregering og opdeling:

- Hos bakterier sker celledeling gennem binær fission, hvor cellen deler sig i to identiske datterceller.

- For at sikre korrekt adskillelse af replikeret DNA bruger bakterier en række proteiner, herunder dem, der er involveret i kromosomorganisering, segregering og opdeling.

- Disse proteiner organiserer og adskiller de duplikerede kromosomer og dirigerer dem til modsatte ender af cellen.

5. Cellevægssyntese og skillevægge:

- Efterhånden som DNA-segregering og -partitionering sker, finder syntesen af ​​nyt cellevægsmateriale sted.

- Peptidoglycan, en hovedbestanddel af bakteriecellevæggen, syntetiseres og deponeres for at danne et skillevæg, der deler cellen i to rum.

6. Celleopdeling:

- Når cellevægssyntesen er afsluttet, klemmer skillevæggen indad, hvilket fører til den fysiske adskillelse af de to datterceller.

- Denne delingsproces er drevet af bakterielle celledelingsproteiner og involverer ofte interaktioner med cytoskeletale elementer.

Gennem hele cellecyklussen anvender bakterier forskellige reguleringsmekanismer, såsom kontrolpunkter og DNA-skaderesponssystemer, for at sikre nøjagtigheden og pålideligheden af ​​DNA-replikation og celledeling. Disse kontrolmekanismer hjælper med at opretholde genetisk stabilitet og forhindre udbredelsen af ​​skadelige mutationer.