Podział komórki bakteryjnej

Być może znasz już proces mitozy, w którym eukarioty (takie jak Ty, ja, Twój pies i ulubiona roślina doniczkowa) dzielą swój jądrowy DNA w trakcie podziału komórki. Jednakże mitoza jest bardzo skomplikowanym procesem, swoistym "tańcem" chromosomów z fantazyjną choreografią.

Zapewne zastanawiasz się: Jak takie proste organizmy jak bakterie przechodzą podział komórki?

Podział komórki bakteryjnej jest podobny do mitozy, która ma miejsce w organizmach eukariotycznych (takich jak rośliny i zwierzęta), ale przyczyny tych procesów są inne.

Kiedy w organizmie wielokomórkowym komórki dzielą się przez mitozę, to przyczynia się to do wzrostu organizmu lub zastępowania starych, zużytych komórek przez nowe. W wypadku bakterii podział komórki nie jest po prostu narzędziem służącym do zwiększania liczby komórek organizmu. Właściwie jest to sposób bakterii na rozmnażanie lub namnażanie kolejnych bakterii w populacji.

Podział komórki bakteryjnej posiada wspólne cechy z mitozą, ale też różni się od niej w paru istotnych kwestiach. Spójrzmy jak ten proces zachodzi.

Tak jak komórka ludzka, dzieląca się komórka bakteryjna potrzebuje skopiować swój DNA. Odmiennie niż komórki ludzkie, które mają wiele liniowych (pałeczkowatych) chromosomów otoczonych błoną jądra komórkowego, komórki bakteryjne zwykle mają pojedynczy kolisty chromosom i nigdy nie mają jądra komórkowego. Chromosomy bakteryjne znajdują się w wyspecjalizowanym regionie komórki nazywanym nukleoidem.

Kopiowanie DNA przez enzymy replikacyjne rozpoczyna się w miejscu chromosomu nazywanym miejscem ori. Jest to pierwsza część DNA, która zostaje kopiowana. Podczas gdy trwa replikacja, dwa miejsca ori poruszają się ku przeciwległym końcom komórki, ciągnąc resztę chromosomu za sobą. Także komórka powiększa się dodając do rozdzielających się chromosomów te nowo tworzące się.

Replikacja trwa do czasu, kiedy zostanie skopiowany cały chromosom i enzymy replikacyjne spotkają się na dalszym końcu. Ponieważ nowe chromosomy przemieszczają się do przeciwległych krańców komórki i centrum komórki jest "puste", może zajść podział komórki.

W tym procesie, błona komórkowa wpukla się i septa lub nowa ściana komórkowa formuje się po środku komórki. (Bakterie mają ściany komórkowe, więc muszą ją odtwarzać po każdym podziale komórki.)

Ostatecznie sama septa dzieli się na środku i dwie komórki uwalniają się, aby żyć jako samodzielne bakterie.

Podział komórki bakteryjnej jest podobny w pewien sposób do mitozy, która ma miejsce u ludzi i innych eukariotów. W obu przypadkach chromosomy są kopiowane i rozdzielane a komórka dzieli swoją cytoplazmę, aby utworzyć dwie nowe komórki.

Jednakże mechanika i kolejność zachodzenia tych dwóch procesów jest dość różna. Po pierwsze, u bakterii nie formuje się wrzeciono podziałowe. Zapewne ważniejsze jest to, że replikacja DNA zachodzi w tym samym czasie co oddzielanie DNA (odmiennie niż w mitozie, w której DNA jest kopiowany w fazie S, długo przed rozdziałem w fazie M).