Rozmnażanie bezpłciowe bakterii
Bakterie rozmnażają się tylko w sposób bezpłciowy, najczęściej przez podział komórki. U niektórych bakterii kolonijnych może dochodzić do fragmentacji, czyli rozerwania koloni na mniejsze fragmenty.
W czasie podziału komórki dochodzi do rozdzielenia materiału genetycznego (zawartego w genoforze) do dwóch komórek potomnych. Najpierw jednak musi dojść do podwojenia, czyli replikacji DNA, po której następuje podział materiału i podział cytoplazmy na mniej więcej dwie równe połowy. W czasie podziału pomiędzy komórkami potomnymi tworzy się przewężenie (u bakterii Gram- ) lub ściana komórkowa (u bakterii Gram +).
Podział komórki bakteryjnej jest prosty i znacznie różni się od mitozy zachodzącej u eukariontów. Częstotliwość podziałów jest różna i zależy od warunków środowiska oraz od wielkości materiału genetycznego. W sprzyjających okolicznościach (w laboratorium, rzadziej w naturze) bakterie mogą dzielić się nawet co 15 minut.
Procesy płciowe bakterii
Bakterie nie potrafią rozmnażać się w sposób płciowy. Spotykamy u nich natomiast procesy płciowe, w czasie których nie powstają nowe organizmy (tym proce płciowy różni się od rozmnażania), lecz dochodzi do wymieszania się materiału genetycznego pomiędzy komórkami bakterii biorącymi w nich udział. Dzięki temu nastepuje wzrost różnorodności genetycznej bakterii, co daje im możliwość lepszego dostosowania się do zmieniających się warunków środowiskowych.
Wyróżniamy 3 sposoby (mechanizmy wymiany) informacji genetycznej między komórkami bakterii:
• Koniugacja – to proces, w czasie którego dochodzi do jednokierunkowego przekazania materiału genetycznego (w postaci plazmidu) z komórki dawcy do komórki biorcy podczas ich bezpośredniego kontaktu. Dawcą mogą być tylko bakterie F+, które posiadają tzw. czynnik płciowy F, biorcami są natomiast bakterie F-, czyli te które są pozbawione czynnika płciowego. Czynnik F nazywany inaczej plazmidem, lub pozachromosomalnym czynnikiem dziedziczność ma postać kolistej cząsteczka DNA zdolnej do autonomicznej replikacji. W czasie koniugacji komórki dawcy i biorcy łączą się ze sobą za pośrednictwem mostków cytoplazmatycznych (pilusów).
 |
|
Schemat przedstawiający koniugację/Adenosine (16.09.2010)/ |
Opis schematu:
1. Połączenie się komórki dawcy z komórką biorcy za pośrednictwem mostka cytoplazmatycznego (pilusa); 2. Zbliżenie się do siebie koniugujących komórek – wytworzenie bezpośredniego kontaktu.; 3. Transfer genów – nacięcie plazmidu przez polimerazę a następnie przepchnięcie jednej nici DNA do komórki biorcy (w której forma liniowa ulega cyrkularyzacji); 4. Rozdzielenie się koniugujących komórek – komórka biorcy (która otrzymała plazmid) staje się teraz nowym donorem.
• Transformacja – to proces, który polega na pobraniu przez komórkę bakterii DNA z otaczającego ją roztworu. DNA może być izolowany z komórki bakterii lub sam uwalniać się z bakterii w wyniku jej rozpadu (lizy). Transformacja może zachodzić naturalnie, często jest jednak wywoływana sztucznie w laboratoriach gdyż znalazła liczne zastosowania (m.in. w inżynierii genetycznej, terapii genowej, produkcji enzymów i hormonów).
• Transdukcja – to proces polegający na przenoszeniu fragmentów DNA pomiędzy komórkami bakterii przez bakteriofagi (wirusy bakteryjne).
 |
|
Schemat przedstawiajacy transdukcje |
Opis schematu:
Bakteriofag infekuje komórkę bakterii (1), a następnie tnie jej materiał genetyczny i własny (2). W momencie składania wirionów fag „omyłkowo” pobiera fragment DNA gospodarza (3), którego niszczy aby się uwolnić i zainfekować kolejną komórkę bakteryjną (4). Następnie fag wraz z własnym materiałem genetycznym przekazuję komórce bakterii, będącej biorcą fragmentu DNA dawcy (5). Ten fragment zostaje włączony do materiału genetycznego właśnie zainfekowanej bakterii (6).