Bakterijų dalijimasis

https://www.britannica.com/science/binary-fission

Kaip jau minėjau šio skyriaus pradžioje, bakterinis augimas reiškia bakterinių ląstelių skaičiaus, o ne individualios ląstelės didėjimą. Taigi, atėjo metas aptarti, kaip populiacijoje didėja bakterijų skaičius. Įprastai bakterijos dauginasi binariniu dalijimusi.

Binarinis dalijimasis yra panašus į mitozės procesą, kuriuo dalijasi eukariotinių organizmų (pavyzdžiui augalų ar gyvūnų) ląstelės. Tačiau mitozės ir binarinio dalijimosi procesų paskirtis yra skirtinga. Daugialąsčiui organizmui mitozės procesas reiškia jo ląstelių skaičiaus didėjimą, jo paties augimą bei senų ląstelių pakeitimą naujomis. Bet bakterijų atveju, ląstelių dalijimasis nereiškia naujų organizmo kūno ląstelių gamybos. Vietoj to, tai yra procesas, kuriuo bakterijos dauginasi ir didina bakterijų populiacijos dydį. Binarinis dalijimasis turi bendrų bruožų su mitoze, tačiau kartu ir skiriasi nuo mitozės keliais svarbiais aspektais.

Taigi, kaip vyksta binarinis dalijimasis? Kaip ir kitų organizmų ląstelėms, besidalijančiai bakterijai pirmiausia reikia nukopijuoti savo DNR. Priešingai nei eukariotiniai organizmai, kurie turi daugiau nei vieną linijinę chromosomą, esančią membrana apgaubtame branduolyje, bakterijų ląstelės dažniausiai turi vieną, žiedinės formos chromosomą (tačiau yra bakterijų, turinčių linijines chromosomas arba kelias chromosomas) ir neturi branduolio. Bakterinė chromosoma randama specializuotame ląstelės citoplazmos regione – nukleoide.

Replikacijos fermentai (replikacijos šakutė) DNR molekulę pradeda kopijuoti tam tikroje chromosomos dalyje, vadinamoje replikatoriuje (dažniau vadinama ori sritimi). DNR molekulė susideda iš dviejų komplementarių grandinių, todėl fermentas helikazė atskiria DNR grandines viena nuo kitos ir tada fermentas DNR polimerazė gali sintetinti antrąją DNR grandinę, naudodamas vieną iš atskirtų grandinių kaip šabloną. Vienu metu sintezė vykdoma dvejomis skirtingomis kryptimis ir taip gaunamos dvi DNR molekulės. Kol vyksta DNR replikacija, bakterijos ląstelė ilgėja ir sintetinamos chromosomos yra stumiamos į skirtingas ląstelės puses. Išsamiau apie DNR replikaciją bus aptarta vėlesniuose blog‘o skyriuose.

https://www.khanacademy.org/science/biology/cellular-molecular-biology/mitosis/a/bacterial-binary-fission

Replikacija tęsiamo tol, kol nukopijuojama visa chromosoma ir replikacijos šakutės susitinka. Kai tik naujosios chromosomos nueina į skirtingas ląstelės puses, prasideda citoplazmos pasidalijimas. Šio proceso metu ląstelės membrana spaudžiasi į vidų ir ląstelės viduryje formuojasi septa (dalijimosi sienelė). Kadangi bakterijos turi ląstelės sieneles, tai dalijimosi metu jos turi šią ląstelės dalį atgaminti. Galiausiai, septa pertraukia ląstelės vidurį ir susidaro dvi naujos bakterijos ląstelės.

Nors ir dauguma bakterijų dauginasi binariniu dalijimosi būdu, yra bakterijų, besidauginančių kitais būdais. Kelios bakterijų rūšys dauginasi pumpuravimosi būdu. Tokios bakterijos suformuoja nedidelę pradinę išaugą (pumpurą), kuris didėja tol, kol pasiekia motininės ląstelės dydį ir tada atsiskiria. Prieš tai, be abejo, yra atliekama DNR replikacija. Toks dalijimosi būdas yra būdingesnis kitiems vienaląsčiams organizmams – mielėms.

Kai kurios filamentinės (labai plonos, siūlinės) bakterijos paprasčiausiai sutrūkinėja, gaunami trumpesni fragmentai ir kiekvienas fragmentas inicijuoja naujos ląstelės augimą. Apie šį dalijimosi būdą daug informacijos nėra.

Sekit ir dalinkitės. Nauji įrašai kiekvieną pirmadienį, trečiadienį ir penktadienį. Iki kito susitikimo :)

chekas

Informacijos šaltiniai:

• Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L. Case. “Microbiology. An Introduction”. 11th edition. p. 168
• https://www.khanacademy.org/science/biology/cellular-molecular-biology/mitosis/a/bacterial-binary-fission