Tabla de Contenidos
Bakteriler eşeysiz üreyen prokaryotik organizmalardır. Bakterilerde en sık görülen üreme biçimi, ikili fisyon adı verilen işlemdir. İkili bölünme , genetik olarak aynı olan iki hücrenin oluşumuyla sonuçlanan tek bir hücrenin bölünmesidir . İkili bölünme sürecini anlamak için bakterilerin hücre yapısını bilmek gerekir ve bu makalenin ilk bölümünün amacı da budur.
Bakterilerin hücre yapısı
Bakteriler çeşitli formlara sahip olabilir. En yaygın olanları küresel, çubuk şekilli ve spiral şekillidir. Genel olarak, bakteriler bir hücre duvarı, hücre zarı, sitoplazma, kamçı, çekirdek, plazmitler ve ribozomlardan oluşur. Ne olduğunu ve bu bileşenlerin her birinin hangi işleve sahip olduğunu görelim.
- hücre duvarı Hücreyi koruyan ve dış şeklini veren dış kaplamadır.
- sitoplazma _ Esas olarak sudan oluşan ve enzimler, tuzlar, çeşitli hücre bileşenleri ve çeşitli organik moleküller içeren jelatinimsi bir maddedir.
- Hücre zarı veya plazma zarı . Sitoplazmayı çevreleyen ve hücre içindeki ve dışındaki maddelerin akışını düzenleyen bir zardır.
- kamçı . Hücrenin hareket etmesine neden olan bir dizi uzun, kırbaç şeklindeki çıkıntılardır.
- ribozomlar _ Sitoplazmada bulunan ve DNA’nın sahip olduğu bilgilerden protein sentezinden sorumlu olan ve haberci RNA (ribonükleik asit) aracılığıyla ribozomlara ulaşan hücresel yapılardır .
- plazmitler _ Dairesel bir şekil alan ve hücre çoğalmasına katılmayan DNA’nın (deoksiribonükleik asit) oluşturduğu gen taşıyan yapılardır.
- Hücre nükleoidi . Bakterinin tek DNA molekülünü içeren sitoplazma alanıdır.
ikiye bölünerek çoğalma
Salmonella ve Escherichia coli (her ikisi de ciddi hastalıklara neden oldukları için insanlar için çok önemli bakteriler) dahil olmak üzere çoğu bakteri ikili bölünme ile çoğalır. Bu tür eşeysiz üremede gerçekleşen süreçte bakterinin tek DNA molekülü eşlenir ve her iki kopya da hücre zarının farklı noktalarına yapışır. Hücre daha sonra büyümeye ve uzamaya başlar, böylece iki DNA molekülü arasındaki mesafe artar. Hücre orijinal boyutunun neredeyse iki katına çıktığında, hücre zarı hücrenin merkezine doğru çökmeye başlar. Sonunda, iki DNA molekülünü ayıran ve orijinal hücreyi iki özdeş yavru hücreye bölen bir hücre duvarı oluşur.
İkili fisyon, bir hücre üreme biçimi olarak çeşitli avantajlara sahiptir. Tek bir bakteri, yüksek bir üreme hızıyla çok sayıda yeni hücre üretebilir. Optimal koşullar altında, bazı bakteriler popülasyon sayılarını saatler, hatta dakikalar içinde ikiye katlayabilir. Diğer bir avantajı da üreme eşeysiz olduğu için eş aramakla “boşa harcanan” zaman olmamasıdır. Ayrıca ikili bölünme sonucu oluşan hücreler orijinal hücrenin aynısıdır, yani o ortamda yaşamaya uygundurlar.
bakteriyel rekombinasyon
İkili bölünme, bakteriler için verimli bir üreme şeklidir; ancak bu üreme biçimi, bir bakteri kolonisi için belirli sorunlara yol açabilir. Bu tür üreme yoluyla üretilen hücreler aynı olduğundan, çevresel değişiklikler veya antibiyotikler gibi aynı tür tehditlere karşı hassastırlar. Bu durumlar bütün bir bakteri kolonisini yok edebilir. Bu tehlikelerden kaçınmak için bakteriler, rekombinasyon süreçlerinde genetik varyasyonlar getirebilir . Rekombinasyon, hücreler arasında genlerin transferini içerir. Bakterilerin rekombinasyon süreçleri üç şekilde gerçekleşebilir: konjugasyon, transformasyon ve transdüksiyon.
Konjugasyon işlemi , genlerini temas ettikleri diğer bakterilere aktarabilen bazı bakterilerde meydana gelir. Konjugasyon sırasında, bir bakteri diğerine pilus adı verilen proteinden yapılmış tüp benzeri bir yapı aracılığıyla bağlanır . Genler bu tüp aracılığıyla bir bakteriden diğerine aktarılır.
Bazı bakteriler çevrelerinden DNA alabilirler ve bu sürece dönüşüm denir . Bu DNA kalıntıları genellikle ölü bakteri hücrelerinden gelir. Dönüşüm sırasında bakteri, DNA’yı çevresinden alır ve hücre zarı boyunca aktarır. Bu “geri dönüştürülmüş” DNA daha sonra hücrenin DNA’sına dahil edilir.
Transdüksiyon , bakteriyofajlar yoluyla bakteriyel DNA alışverişini içeren bir rekombinasyon türüdür . Bakteriyofajlar, bakterileri enfekte eden virüslerdir. İki tür transdüksiyon vardır: genelleştirilmiş transdüksiyon ve özel transdüksiyon.
Bir bakteriyofaj bir bakteriye bağlandığında genomunu bakteriye yerleştirir. Viral genom, enzimler ve viral bileşenler, konakçı bakteri içinde çoğaltılır ve birleştirilir. Yeni bakteriyofajlar bir kez oluştuktan sonra hücreyi öldürür veya kırarak hücreyi açar ve böylece çoğalan virüsleri serbest bırakır. Bununla birlikte, virüsün bakteriye tutunma sürecinde, konakçı bakterinin DNA’sının bir kısmı, viral genomun kendisi yerine viral kapsid içinde kaplanabilir. Bu bakteriyofaj başka bir bakteriyi enfekte ettiğinde, daha önce enfekte olmuş bakteriden DNA fragmanını enjekte eder. Bu bakteriyel DNA parçası daha sonra yeni bakterinin DNA’sına eklenir. Bu tür transdüksiyona genelleştirilmiş transdüksiyon denir.
Özel transdüksiyonda, konakçı bakterinin DNA’sının fragmanları, yeni bakteriyofajların viral genomlarına dahil edilir ve DNA fragmanları, bu bakteriyofajların enfekte ettiği herhangi bir yeni bakteriye aktarılabilir.
Çeşme
- Reece, Jane B. ve Neil A. Campbell. Campbell Biyolojisi . Benjamin Cummings, 2011.
