İçerik
Bakteriler tek hücreli mikroplardır ve dünyadaki en basit yaşam formlarından biridir. Sadece tek bir DNA kromozomu içeren, çoğu ökaryotik hücrelerde bulunan bir çekirdek veya diğer organellerden yoksundurlar. Çoğalmak için, bakteriler, bir bakteri hücresinin büyüklüğünde büyüdüğü, DNA'sını kopyaladığı ve daha sonra iki özdeş "kız" hücreye bölündüğü ikili bölünme işlemine tabi tutulur. Bakteriler ayrıca DNA'yı konjugasyon yoluyla değiştirerek antibiyotikler gibi çevresel stresleri aşan özellikleri paylaşmalarına olanak tanır.
Bir Bakterinin Anatomisi
Bir bakteri hücresi son derece basit bir prokaryottur, yani bir çekirdek içermediği anlamına gelir. Bir bakteri yalnızca bir hücre çeperi, hücre zarı, sitoplazma, ribozomlar ve kromozom içerir, ancak bazı bakteri hücreleri ayrıca bir kapsül, fimbria ve flagella gibi bir plazmid veya hücre dışı yapılar da içerir. Bir çekirdeğe sahip olan bir ökaryotik hücrenin aksine, bir bakteri, çoğalma sırasında çekirdeğin ayrıldığı ve DNA'nın iki aynı kümeye dağıldığı bir çoğaltma sırasında mitoz geçirmez. Bunun yerine, bakteriler ikili fisyonla çoğalırlar, bakterilerin DNA'sını kopyalayan ve tek bir hücreyi iki aynı yardımcı hücreye bölen bir çoğaltma işlemidir. Bakterilerin üreme sürecinin basitleştirilmesi, bakterilerin oldukça canlı bir hızla çoğalmasına izin verir. Doğru koşullar altında, tek bir bakteri hücresi sadece 10 saat içinde bir milyar kadar bireysel bakteri halinde çoğalabilir.
İkizler Olmuştu!
İkili fisyon, bakterileri çoğaltma için tasarlanmış özel proteinler kullanarak iki tam kıza eşit şekilde bölen sıkı bir şekilde kontrol edilen bir işlemdir. İkili fisyon, bakteri DNA'sının replikasyonu ile başlar. DNA kromozom içinde çoğaltıldığında, kromozom kendisini iki çoğaltma çatalına yerleştirir ve daha sonra hücrenin zıt uçlarına böler. Bölünme alanında, uzun bakterinin merkezine yakın bir yerde, bölme makineleri, en önemlisi FtsZ protein halkası monte edilir. Bölünme elemanları bir kez monte edildiğinde, bakteri bölme bölgesinde hücre zarını kullanarak yeni bir hücre çeperi sentezler ve iki özdeş yardımcı hücreye ayrılır. Ek hücreler, orijinal bakteriye her şekilde özdeş olan klonlardır.
Şeyleri Çalkalamak
Bakteriler, bakterinin çevresel baskıları aşmasını sağlayan genetik bilgi içeren küçük bir dairesel DNA molekülü olan plazmidlerin transferini kullanarak genetik yapılarını değiştirme kabiliyetine sahiptir. Plazmidler ortamından bir bakteri tarafından toplanır veya konjugasyon adı verilen bir işlemle bakterilerden bakterilere geçirilir. Bu, kutup karından okyanus tabanına kadar, düşmanca ortamlarda yaşamaya uyum sağlamalarını sağlar. Ayrıca antibiyotikler gibi yapay streslere karşı direnç geliştirmelerini sağlar. Bölünme işlemi sırasında bir plazmid her zaman kopyalanmayacaktır; bazen kız hücrelerin sadece birine geçer. Plazmidler, ana bakteri hücresi tarafından çoğaltılmasını sağlayan kendi DNA'larının gerilmesi yoluyla çoğalırlar ve hatta bakteriden bağımsız olarak çoğalabilirler. Tek bir bakteri yüzlerce kopyalanmış plazmid içerebilir.
Alternatif Çoğaltma
Bakteriler son derece çeşitlidir ve bazı bakteri formları ikili fisyon yoluyla çoğalmaz. Siyanobakteriler Stanieria, hücre duvarı içinde çoğalır, onlarca, hatta yüzlerce çocuğa baeositler üretir. Hücre duvarı yırtılır ve tüm baositler aynı anda serbest bırakılır. Epulopiscium olarak, iki küçük yavru hücre, daha büyük bir ana hücre içinde kopyalanan DNA'dan oluşur. Yavrular tamamen geliştiğinde, ana hücre, iki tam bakteri hücresini serbest bırakarak ölür. Bazı Planctomycetes üyelerinde tomurcuklanma adı verilen üreme süreci de gözlemlenmiştir, ancak bu işlemin mekaniği hala bilinmemektedir.