Ontdek hoe BACTERIN REPRODUCERT

Net als de rest van de levende wezens, bacteriën hebben het vermogen om zich voort te planten. De reproductie van bacteriën is heel bijzonder, omdat het in het algemeen plaatsvindt door aseksuele reproductie, dat wil zeggen dat er geen uitwisseling van DNA is tussen twee verschillende bacteriën. In bepaalde gevallen kunnen twee verschillende bacteriën genetisch materiaal uitwisselen door transformatie, transductie of conjugatie. Als je het wilt weten hoe bacteriën zich voortplanten, wanneer en hoe ongeslachtelijke voortplanting plaatsvindt en hoe de verschillende soorten DNA-uitwisseling tussen bacteriën plaatsvinden, raden we je aan om deze les van een LERAAR verder te lezen!

Bacteriën planten zich normaal gesproken voort door middel van binaire splitsing of bipartitie. Dit proces is bedoeld om twee dochtercellen, hetzelfde als de startcel of stamcel. Dat wil zeggen, we klonen de oorspronkelijke startcel. Bij dit proces is maar één cel betrokken, dus er is geen uitwisseling van genetisch materiaal: het is een soort ongeslachtelijke voortplanting.

De stamcel wordt op verschillende manieren gevoed, groeiend en groeiend. Wanneer de cel te groot is om efficiënt te blijven functioneren, dat wil zeggen dat de oppervlakte-tot-grootte verhouding te klein is, wordt de cel gedwongen zich voort te planten. Op dat moment begint de cel met het bipartitieproces. Eerste, de cel dupliceert zijn genetisch materiaal, Wat kan... zijn Enkelstrengs en circulair DNA. De twee DNA-moleculen blijven losjes aan elkaar en aan een nabijgelegen gebied van het plasmamembraan gehecht, aangezien bacteriën prokaryotische organismen zijn (zonder kern of nucleaire envelop).

Het genetisch materiaal van bacteriën

Om te weten hoe bacteriën zich voortplanten, moet je weten dat bacteriën in bepaalde gevallen ook complementair genetisch materiaal. Deze genetische informatie moet ook worden gekopieerd, want hoewel het niet essentieel is voor hun overleving, biedt het hen voordelen ten opzichte van andere bacteriën die het niet hebben. Dit extra genetisch materiaal heet plasmideen dezelfde bacterie kan meer dan één type plasmide of meer dan één kopie van hetzelfde plasmide hebben.

Plasmiden kunnen maken een bacterie maakt een antibioticum aan die een andere bacterie aanvalt, maar deze niet, of juist resistent kan maken tegen een natuurlijk of door de mens gemaakt antibioticum. Zo verschijnen bacteriën die resistent zijn tegen antibiotica, maar plasmiden zijn ook heel nuttig bij onderzoek, het maken van vaccins, enz.

Groei van het plasmamembraan

Zodra het genetische materiaal van de bacterie is gekopieerd, moet de cel andere componenten dupliceren die essentieel zijn om een ​​andere cel te maken. Omdat ze prokaryotisch zijn, hebben bacteriën nodig: maak je plasmamembraan groter, dus creëren ze fundamentele componenten van het membraan: lipiden en eiwitten. Deze moleculen worden ingebouwd in het gebied tussen de twee knooppunten van de DNA-moleculen, waardoor ze uit elkaar gaan.

Wanneer het plasmamembraan voldoende is gegroeid, vindt aan elke kant van het membraan een vouw of invaginatie plaats, die steeds dichter bij elkaar komt. Uiteindelijk komen de invaginaties van het plasmamembraan samen in het midden, verenigen zich en het cytoplasma wordt in tweeën gedeeld. Dit proces van deling van het cytoplasma heet cytokinese. Tegelijkertijd kunnen stoffen die de bacteriële celwand. Afhankelijk van waar de verdeling van het cytoplasma plaatsvindt, kan de bipartitie van verschillende typen zijn: regulier, longitudinaal, amoebe-type, flagellate-type, enz.

Met dit type reproductie, zeer snel en efficiënt, bacteriën slagen erin kolonies van miljoenen organismen te creëren in minuten. Bovendien, vanwege het hoge aantal fouten dat bacteriën maken bij het dupliceren van hun DNA, mutaties, waardoor de individuen van een bacteriekolonie geen exacte klonen van elkaar zijn. Dit geeft hen veel voordelen als het gaat om overleven, omdat het genereert diversiteit en de vermogen om zich aan te passen aan veranderingen in de omgeving, inclusief het verschijnen van antibiotica.

Soms kunnen bacteriën genetisch materiaal uitwisselen met elkaar. In dit geval hebben we te maken met een paraseksuele voortplanting strikt genomen geen seksuele reproductie, want hoewel het een uitwisseling van genetische informatie is, gaat het niet om de creatie van gameten, hun fusie of het verschijnen van een zygote. Er zijn drie mechanismen die ons vertellen hoe bacteriën zich op een paraseksuele manier voortplanten: transformatie, transductie en conjugatie.

Door middel van de transformatieCellen zijn in staat om min of meer kleine DNA-fragmenten op te nemen die zich in de omgeving bevinden; Dit genetische materiaal is bijna volledig afkomstig van bacteriën waarvan het plasmamembraan is gebroken (ze zijn gelyseerd) en al hun celinhoud is naar buiten gegaan. Veel auteurs betwijfelen of dit proces van nature plaatsvindt, maar het is al tientallen jaren bestudeerd en gebruikt in onderzoek en industriële studies.

Het tweede mechanisme van paraseksuele voortplanting is: transductie. In dit proces een bacteriofaag, dit zijn virussen die bacteriën infecteren en gebruiken om meer kopieën van zichzelf te maken. Bacteriofagen signaleren de bacteriën om kopieën van hun DNA te maken. Tijdens het kopiëren brengt de bacterie kopieën van zijn eigen DNA erin zodat, wanneer die bacteriofaag een andere bacterie infecteert, hij het bacteriële DNA-fragment meeneemt. De tweede bacterie kan bij ontvangst dat stukje DNA knippen, kopieën maken en een deel voor zichzelf houden.

Het ultieme paraseksuele voortplantingsmechanisme is: conjugatie. Conjugatie vindt plaats wanneer er een speciaal type plasmide is genaamd plasmide F. Dit plasmide bevat genetische informatie waarmee het een pili kan vormen. Pili zijn cilindrische structuren die fungeren als een brug tussen twee bacteriën en hen in staat stellen om plasmiden uit te wisselen. Op deze manier verbindt een bacterie met plasmide F (F +) zich met een andere die het niet heeft (F-), en doneert een of meer van zijn plasmide-kopieën, inclusief plasmide F. Deze bacterie, vóór F-, wordt F+ en heeft alle plasmiden die de eerste heeft doorgegeven. Als de uitwisseling is voltooid, verdwijnt de pili, zijn de bacteriën niet meer verbonden en kunnen ze nu allebei DNA uitwisselen met andere F-bacteriën.