Odkrijte, kako se razmnožujejo BAKTERIJE

Tako kot ostala živa bitja, bakterije imajo sposobnost razmnoževanja. Razmnoževanje bakterij je zelo posebno, saj na splošno pride do nespolnega razmnoževanja, to pomeni, da med dvema različnima bakterijama ni izmenjave DNA. V določenih primerih lahko dve različni bakteriji izmenjata genski material s transformacijo, transdukcijo ali konjugacijo. Če želite vedeti kako se razmnožujejo bakterije, kdaj in kako poteka nespolno razmnoževanje in kako potekajo različne vrste izmenjave DNK med bakterijami, vam priporočamo, da nadaljujete z branjem te lekcije od UČITELJA!

Bakterije se običajno razmnožujejo s pomočjo binarna fisija ali biparticija. Ta postopek naj bi ustvaril dve hčerinski celici, enako kot začetna celica ali matična celica. Se pravi, kloniramo prvotno izhodiščno celico. V ta proces je vključena le ena celica, zato ni izmenjave genskega materiala: gre za vrsto nespolno razmnoževanje.

Matične celice gojijo z različnimi metodami, rastejo in rastejo. Ko je celica prevelika, da bi lahko še naprej učinkovito delovala, torej je razmerje med površino in velikostjo premajhno, se celica prisili k razmnoževanju. Takrat celica začne postopek biparticije. Najprej,

celica podvaja svoj genski material, Kaj je lahko Enoverižna in krožna DNA. Dve molekuli DNA ostajata ohlapno povezani med seboj in v bližnji predel plazemske membrane, saj so bakterije prokariontski organizmi (brez jedra ali jedrne ovojnice).

Genetski material bakterij

Če želite vedeti, kako se razmnožujejo bakterije, morate vedeti, da jih v določenih primerih imajo tudi bakterije komplementarni genski material. Te genetske podatke je treba tudi kopirati, saj jim, čeprav niso bistveni za njihovo preživetje, dajejo prednosti pred drugimi bakterijami, ki jih nimajo. Ta dodatni genski material se imenuje plazmid, in ista bakterija ima lahko več kot en tip plazmida ali več kopij istega plazmida.

Plazmidi lahko tvorijo bakterija proizvaja antibiotik ki napada drugo bakterijo, ne pa tudi njo, ali ravno nasprotno, lahko postane odporna na antibiotik, naravni ali umetni. Tako se pojavijo bakterije, odporne na antibiotike, vendar so plazmidi zelo koristni tudi pri raziskavah, ustvarjanju cepiv itd.

Rast plazemske membrane

Ko je genetski material bakterije kopiran, mora celica podvojiti druge sestavne dele, ki so osnovni za ustvarjanje druge celice. Ker so bakterije prokariontske, jih potrebujejo povečajte svojo plazemsko membrano, tako ustvarjajo temeljne sestavine membrane: lipide in beljakovine. Te molekule so vključene v območje med dvema stičiščema molekul DNA, zaradi česar se ločijo.

Ko plazemska membrana dovolj zraste, se na vsaki strani membrane pojavi guba ali invaginacija, ki se vedno bolj približuje. Sčasoma se invaginacije plazemske membrane srečajo v središču, se združijo in citoplazma se razdeli na dva dela. Ta postopek delitve citoplazme se imenuje citokineza. Hkrati se na zunanji strani nastajajoče plazemske membrane odlagajo snovi, ki tvorijo bakterijska celična stena. Odvisno od tega, kje pride do delitve citoplazme, je lahko dvorazdelitev različnih vrst: pravilna, vzdolžna, vrsta amebe, bičasta itd.

S to vrsto razmnoževanja, zelo hitro in učinkovito, bakterije uspejo ustvariti kolonije milijonov organizmov v nekaj minutah. Poleg tega jih zaradi velikega števila napak bakterije naredijo pri podvajanju svoje DNK mutacije, zaradi katerih posamezniki bakterijske kolonije niso natančni kloni drug drugega. To jim prinaša številne prednosti, ko gre za preživetje, saj to ustvari raznolikost in sposobnost prilagajanja na okoljske spremembe, vključno s pojavom antibiotikov.

Včasih lahko bakterije izmenjava genskega materiala drug z drugim. V tem primeru smo pred paraseksualno razmnoževanje strogo gledano, ne spolno razmnoževanje, čeprav gre za izmenjavo genskih informacij, vendar ne vključuje nastajanja spolnih celic, njihove fuzije ali videza zigote. Obstajajo trije mehanizmi, ki nam povedo, kako se bakterije razmnožujejo na paraseksualen način: transformacija, transdukcija in konjugacija.

S pomočjo preobrazbaCelice lahko vključijo več ali manj majhne fragmente DNA, ki so v okolju, ki jih obkroža; Ta genski material skoraj v celoti prihaja iz bakterij, katerih plazemska membrana je bila zlomljena (lizirane so) in je vsa njihova celična vsebina odšla ven. Mnogi avtorji dvomijo, da se ta proces dogaja naravno, vendar ga že desetletja preučujejo in uporabljajo v raziskavah in industrijskih študijah.

Drugi mehanizem paraseksualne reprodukcije je transdukcija. V tem postopku a bakteriofag, ki so virusi, ki okužijo bakterije in z njimi ustvarijo več kopij. Bakteriofagi signalizirajo bakterijam, da ustvarijo kopije svoje DNK. Med kopiranjem bakterija vanj vnese kopije lastne DNA, tako da bo, ko bo ta bakteriofag okužil drugo bakterijo, s seboj odnesel fragment bakterijske DNA. Druga bakterija lahko po prejemu odreže tisti delček DNK, naredi kopije in jih nekaj obdrži zase.

Končni paraseksualni reproduktivni mehanizem je konjugacija. Konjugacija se pojavi, kadar obstaja posebna vrsta plazmida, imenovana plazmid F. Ta plazmid vsebuje genetske informacije, ki mu omogočajo, da tvori pili. Pili so valjaste strukture, ki delujejo kot most med dvema bakterijama in jim omogočajo izmenjavo plazmidov. Na ta način se bakterija s plazmidom F (F +) poveže z drugo, ki je nima (F-), in da eno ali več svojih plazmidnih kopij, vključno s plazmidom F. Ta bakterija pred F- postane F + in ima vse plazmide, ki jih je prva prenesla vanjo. Ko je izmenjava končana, pili izgine, bakterije niso več povezane in zdaj lahko obe izmenjujejo DNA z drugimi F-bakterijami.