Namnażanie bakterii i proces koniugacji

Bakterie, jak wszystkie organizmy żywe, dążą do przedłużenia gatunku. W tym celu służy im powielenie materiału genetycznego, który przekazują komórkom potomnym.

Namnażanie u bakterii

Organizmy prokariotyczne posiadają pojedynczą cząsteczkę DNA, która zawiera pojedynczy zestaw genów, potrzebnych do namnożenia. Z tego powodu bakterie są haplontami, organizmami haploidalnymi.
Haplont, czy innymi słowy haplobiont, to organizm, którego każda komórka zawiera tylko jeden zestaw chromosomów homologicznych.

Prokarioty rozmnażają się wyłącznie podczas procesu bezpłciowego, najczęściej jest to podział komórki, rzadziej fragmentacja kolonii. Ten drugi sposób występuje w nitkowatych koloniach, tworzonych przez niektóre sinice i przez promieniowce. Dochodzi wówczas do rozerwania kolonii na mniejsze fragmenty i jej odbudowy.

Podczas podziału pojedynczych komórek, genofor, czyli materiał genetyczny bakterii, podlega replikacji. Replikacja to proces podwojenia ilości DNA. Następnie nici, stara i nowo powstała, ulegają rozdzieleniu i rozparcelowaniu pomiędzy 2 komórki potomne. Dochodzi wówczas do cytokinezy, czyli podziału cytoplazmy i składników w niej zawartych, u bakterii mniej więcej na połowę. Podział komórki przebiega tu w sposób prosty, został on nazwany podziałem bezpośrednim, amitozą, w odróżnieniu od mitozy występującej u eukariotów. Stąd w przypadku prokariotów używa się terminu namnażanie, a nie rozmnażanie.
W sprzyjających warunkach bakterie namnażają się co kilkanaście minut.

Koniugacja

Koniugacja to szczególny proces, charakterystyczny dla bakterii. Nie jest to sposób rozmnażania, chociaż dawniej w literaturze, mylnie opisywany był jako rozmnażanie płciowe bakterii. Takowe u bakterii jednak nie istnieje.

Koniugacja to proces wymiany fragmentów materiału genetycznego pomiędzy dwoma osobnikami. Wymieniany materiał genetyczny rzadko pochodzi z genoforu, a najczęściej  jest częścią plazmidów, czyli maleńkich, kolistych cząsteczek materiału genetycznego, który zawiera dodatkowe geny. W plazmidach nie ma genów metabolizmu podstawowego, co oznacza, że plazmidowe DNA nie jest niezbędne bakterii do życia. Może ono natomiast kodować produkty przydatne w warunkach niestandardowych. W plazmidzie mogą znajdować się geny oporności na antybiotyki, bądź umożliwiające rozkład i asymilację niektórych substancji odżywczych.

Podczas koniugacji osobniki prokariotyczne tego samego gatunku łączą się ze sobą za pomocą specjalnych struktur, fimbrii, wcześniej mylnie nazywanych pilami płciowymi. Wytwory te stanowią "mostki" zapewniające swobodny przepływ wymienianych elementów pomiędzy organizmami. Opisywany proces zapewnia zwiększenie róźnorodności genetycznej bakterii.

Opracowanie: 

Źródło:

Photos Selected by freepik