Съдържание
Бактериите са едноклетъчни микроби и са една от най-простите форми на живот на земята. Съдържащи само една хромозома на ДНК, в тях липсва ядро или други органели, открити в повечето еукариотни клетки. За да се възпроизведе, бактериите преминават през процеса на бинарно делене, при което бактериалната клетка нараства в размер, копира своята ДНК и след това се разделя на две еднакви „дъщерни“ клетки. Бактериите също могат да сменят ДНК чрез конюгиране, което им позволява да споделят черти, които преодоляват стреса върху околната среда като антибиотици.
Анатомия на бактерия
Клетката на бактериите е изключително прокариот, което означава, че тя не съдържа ядро. Една бактерия съдържа само клетъчна стена, клетъчна мембрана, цитоплазма, рибозоми и хромозома, въпреки че някои бактериални клетки съдържат също плазмид или извънклетъчни структури като капсула, фимбрии и жлези. За разлика от еукариотната клетка, която притежава ядро, бактерията не се подлага на митоза по време на репликация, където ядрото се разделя и ДНК се разпределя в два еднакви групи. Вместо това бактериите се възпроизвеждат чрез бинарно делене, процес на репликация, който копира ДНК на бактериите и разделя една клетка на две идентични дъщерни клетки. Опростяването на репродуктивния процес на бактериите позволява на бактериите да се размножават със забележително бързи темпове. При правилните условия една единствена бактериална клетка може да се репликира до толкова милиард отделни бактерии само за 10 часа.
Имали близнаци!
Бинарното делене е строго контролиран процес, който разделя бактериите равномерно на две пълни дъщери, като използва специфични протеини, предназначени за репликация. Бинарното делене започва с репликация на бактерията ДНК. След като ДНК се репликира в хромозомата, хромозомата се подрежда в две репликационни вилици и след това се разделя на противоположните краища на клетката. На мястото на делене, близо до центъра на удължената бактерия, се сглобява машината за разделяне, най-вече протеиновият пръстен FtsZ. След като елементите за разделяне са събрани, бактерията синтезира нова клетъчна стена на мястото на делене, използвайки клетъчната мембрана и се разделя на две идентични дъщерни клетки. Дъщерните клетки са клонинги, идентични по всякакъв начин с оригиналната бактерия.
Разклащане на нещата
Бактериите имат способността да променят генетичната си структура, като използват трансфера на плазмиди, малка кръгла ДНК молекула, съдържаща генетична информация, която позволява на бактерията да преодолява стресовете в околната среда. Плазмидите се взимат или от бактерия от нейната среда, или се предават от бактерии в бактерии чрез процес, наречен конюгиране. Това им позволява да се адаптират да живеят във враждебна среда, варираща от арктически сняг до океанското дъно. Също така им позволява да развиват устойчивост на изкуствени натоварвания като антибиотици. Плазмидът не винаги ще се възпроизвежда по време на процеса на разделяне; от време на време се предават само на една от дъщерните клетки. Плазмидите се реплицират чрез участък от собствената си ДНК, която осигурява репликация от родителската бактериална клетка и дори може да се репликира независимо от бактерията. Една бактерия може да съдържа стотици репликирани плазмиди.
Алтернативна репликация
Бактериите са изключително разнообразни и някои форми на бактерии не се размножават чрез бинарно делене. Цианобактериите Stanieria се възпроизвеждат в клетъчната стена, произвеждайки десетки или дори стотици потомство, наречени беоцити. Клетъчната стена се разрушава и всички баеоцити се отделят едновременно. В Epulopiscium две малки потомствени клетки се образуват от репликираната ДНК в по-голяма майка клетка. Когато потомството е напълно развито, майчината клетка умира, освобождавайки две цялостни клетки от бактерии. Репродуктивен процес, наречен пъпкуване, също е наблюдаван при някои членове на Planctomycetes, но механиката на този процес все още не е известна.