Fisiunea binară

Poate că ești familiarizat cu mitoza, procesul pe care îl folosesc eucariotele (ca mine, ca tine, câinele sau planta ta preferată) pentru a-și împărți ADN-ul nuclear în timpul diviziunii celulare. Cu toate acestea, mitoza este un proces complex, un "dans" cromozomial cu o coregrafie extravagantă.

Deci, poate te întrebi: Cum pot organismele mai simple, ca bacteriile, să treacă prin diviziune celulară? Răspunsul: fisiunea binară!

Fisiunea binară bacteriană este procesul folosit de bacterii realizarea diviziunii celulare. Fisiunea binară este similară cu mitoza, care are loc în organismele multicelulare (cum ar fi plantele și animalele), dar scopul său este diferit.

Când celulele se divid prin mitoză în corpul unui organism multicelular, ele determină organismul să crească celule mai mari sau să înlocuiască celule vechi, uzate, cu altele noi. Cu toate acestea, în cazul unei bacterii, diviziunea celulară nu este doar un mijloc de a produce mai multe celule pentru organism. În schimb, este modul în care se reproduc bacteriile sau adaugă mai multe bacterii populației.

Fisiunea binară are caracteristici comune cu mitoza, dar și diferă de mitoză în unele aspecte importante. Să vedem cum funcționează.

Asemeni unei celule umane, o bacterie care se divide trebuie să-și copieze ADN-ul. Spre deosebire de celulele umane, care au mai mulți cromozomi liniari (ca o tijă) înveliți într-un nucleu legat de membrană, celulele bacteriene au, de obicei, un singur cromozom circular și nu au niciodată nucleu. Cu toate acestea, cromozomul bacterian este găsit într-o regiune specializată a celulei, numită nucleoid.

Copia ADN-ului cu enzime de replicare începe într-un punct de pe cromozom, numit originea replicării. Originea este prima parte a ADN-ului care trebuie copiat. Pe măsură ce replicarea continuă, cele două origini se îndreaptă către extremitățile opuse ale celulei, trăgând restul cromozomului împreună cu ele. De asemenea, celula devine mai lungă, adăugându-se la separarea cromozomilor nou formați.

Replicarea continuă până la copierea întregului cromozom și până când enzimele de replicare se întâlnesc pe partea îndepărtată. După ce noii cromozomi s-au mutat în capetele opuse ale celulei și au eliminat centrul celulei, poate avea loc divizarea citoplasmei.

În acest proces, membrana se îndoaie și se formează în mijlocul celulei un perete despărțitor, sau un nou perete divizat. (Bacteriile au un perete celular, deci trebuie să regenereze acest perete atunci când sunt supuse diviziunii celulare.)

În cele din urmă, peretele despărțitor în sine se divide în mijloc, iar cele două celule sunt eliberate pentru a-și continua viața ca bacterii individuale.

Fisiunea binară bacteriană este similară, în anumite aspecte, cu mitoza care are loc la om și la alte eucariote. În ambele cazuri, cromozomii sunt copiați și separați, iar celula își divide citoplasmul, formând două celule noi.

Cu toate acestea, mecanismul și secvența celor două procese sunt destul de diferite. În primul rând, nici un ax de diviziune nu se formează în bacterii. Poate mai important, replicarea ADN-ului are loc în același timp cu separarea ADN-ului în timpul fisiunii binare (spre deosebire de mitoză, unde ADN-ul este copiat în faza S, cu mult înainte de separarea sa în faza M).