Reprodução bacteriana e fissão binária

Bactérias são organismos procarióticos que se reproduzem assexuadamente. A reprodução bacteriana ocorre mais comumente por um tipo de divisão celular chamada fissão binária.A fissão binária envolve a divisão de uma única célula, o que resulta na formação de duas células que são geneticamente idênticas. A fim de compreender o processo de fissão binária, é útil entender a estrutura celular bacteriana.

As bactériastêm formas celulares variadas. Asformas celularesmais comuns são as esféricas, em forma de bastonete e em espiral. Células bacterianas tipicamente contêm as seguintes estruturas: parede celular,membrana celular,citoplasma,ribossomos, plasmídeos,flagelose uma região nucleóide.

• Parede Celular:Um revestimento externo da célula que protege a célula bacteriana e dá forma a ela.
• Citoplasma:Substância gelatinosa composta principalmente de água que também contém enzimas, sais, componentes celulares e várias moléculas orgânicas.
• Membrana Celular ou Membrana Plasmática:Envolve o citoplasma da célula e regula o fluxo de substâncias dentro e fora da célula.
• Flagelos:Longa protuberância que ajuda na locomoção celular.
• Ribossomos:estruturas celulares responsáveis ​​pela produção deproteínas.
• Plasmids:Gene carregando, estruturas deDNAcirculares que não estão envolvidas na reprodução.
• Região Nucleóide:Área do citoplasma que contém a única molécula de DNA bacteriana.

A maioria das bactérias, incluindoSalmonellaeE.coli, se reproduzem por fissão binária. Durante esse tipo de reprodução assexuada, a únicamolécula de DNA se replicae ambas as cópias se ligam, em diferentes pontos, àmembrana celular. Conforme a célula começa a crescer e se alongar, a distância entre as duas moléculas de DNA aumenta. Uma vez que a bactéria praticamente dobra seu tamanho original, a membrana celular começa a penetrar no centro. Finalmente, forma-se umaparede celularque separa as duas moléculas de DNA e divide a célula original em duascélulas-filhasidênticas .

Há uma série de benefícios associados à reprodução através da fissão binária. Uma única bactéria é capaz de se reproduzir em grande número a uma taxa rápida. Sob condições ótimas, algumas bactérias podem dobrar seus números populacionais em questão de minutos ou horas. Outro benefício é que não se desperdiça tempo procurando um parceiro, pois a reprodução é assexuada. Além disso, as células filhas resultantes da fissão binária são idênticas à célula original. Isso significa que eles são adequados para a vida em seu ambiente.

A fissão binária é uma maneira efetiva de as bactérias se reproduzirem, no entanto, não é isenta de problemas. Como as células produzidas por esse tipo de reprodução são idênticas, elas são suscetíveis aos mesmos tipos de ameaças, como alterações ambientais eantibióticos. Esses perigos podem destruir uma colônia inteira. Para evitar tais perigos, as bactérias podem se tornargeneticamentemais variadas através da recombinação. A recombinação envolve a transferência de genes entre as células. A recombinação bacteriana é realizada através de conjugação, transformação ou transdução.

Algumas bactérias são capazes de transferir pedaços de seusgenespara outras bactérias que eles contatam. Durante a conjugação, uma bactéria conecta-se a outra através de uma estrutura de tubo de proteína chamadapilus. Os genes são transferidos de uma bactéria para outra através deste tubo.

Algumas bactérias são capazes de absorver DNA de seu ambiente. Esses restos de DNA geralmente vêm de células bacterianas mortas. Durante a transformação, a bactéria liga o DNA e o transporta através da membrana celular bacteriana. O novo DNA é então incorporado ao DNA da célula bacteriana.

A transdução é um tipo derecombinaçãoque envolve a troca de DNA bacteriano através de bacteriófagos. Os bacteriófagos sãovírusque infectam bactérias. Existem dois tipos de transdução: transdução generalizada e especializada.

Uma vez que um bacteriófago se liga a uma bactéria, ele insere seu genoma na bactéria. O genoma viral, enzimas e componentes virais são então replicados e montados dentro da bactéria hospedeira. Uma vez formados, os novos bacteriófagos lisam ou abrem a bactéria, liberando os vírus replicados. Durante o processo de montagem, no entanto, parte do DNA bacteriano do hospedeiro pode ficar encapsulado no capsídeo viral em vez do genoma viral. Quando esse bacteriófago infecta outra bactéria, ele injeta o fragmento de DNA da bactéria previamente infectada. Este fragmento de DNA então é inserido no DNA da nova bactéria. Esse tipo de transdução é chamado de transdução generalizada.

Na transdução especializada, fragmentos do DNA da bactéria hospedeira são incorporados nos genomas virais dos novosbacteriófagos. Os fragmentos de DNA podem então ser transferidos para qualquer nova bactéria que esses bacteriófagos infectem.