Розмноження клітин шляхом бінарного поділу

Бінарне поділ – процес відтворення нових клітин у прокаріотів, які генетично ідентичні батьківській клітині. Прокаріоти, такі як бактерії, поширюються шляхом подвійного поділу. Для одноклітинних організмів поділ є єдиним методом, використовуваним для виробництва нових клітин. Як у прокаріотичних, так і еукаріотичних клітинах результатом ділення клітин є утворення дочірніх клітин, які генетично ідентичні батьківській клітині. В одноклітинних організмах дочірні клітини є індивідуумами.

Через відносну простоту прокариот, процес ділення клітин або бінарне розподіл вважається менш складним і набагато більш швидким процесом, ніж відтворення клітин у еукаріот. Одиночна кругова хромосомная ДНК бактерій не полягає у ядро, а замість цього займає конкретне місце (нуклеоїд) всередині клітини.

Хоча ДНК нуклеоіда асоціюється з білками, що допомагають пакувати молекулу в компактний розмір, гістони та нуклеосоми у прокаріотів відсутній. Однак пакувальні білки бактерій пов’язані з білками когезін і конденсін, які беруть участь в ущільненні хромосом еукаріот.

Бактеріальна хромосома прикріплюється до плазматичної мембрани приблизно в середині клітини. Початкова точка реплікації близька до місця зв’язування хромосоми на клітинній мембрані. Реплікація ДНК двунаправленная, тобто вона одночасно переміщається від початкового місця розташування на обох нитках. Коли утворюються нові подвійні нитки, кожна точка походження віддаляється від прикріплення клітинної стінки до протилежних кінцях клітини.

У міру подовження клітини зростаюча мембрана допомагає в перенесенні хромосом. Після того як хромосоми очистили середину подовженою клітини, починається цитоплазматическое поділ. Освіта кільця, що складається з повторюваних ланок білка FtsZ, направляє поділ між нуклеоида. Формування кільця FtsZ викликає накопичення інших білків, які працюють разом, щоб утворити матеріали мембран і клітинних стінок. Між нуклеоида утворюється перегородка, поступово поширюється від периферії до центру клітини. Коли нові клітинні стінки знаходяться на своїх місцях, дочірні клітини поділяються.

Точний вибір часу і формування мітотичного веретена має вирішальне значення для успіху поділу еукаріотичних клітин. Прокаріотичні клітини, з іншого боку, не піддаються митозу і, отже, не потребують веретені поділу. Однак білок FtsZ, який грає важливу роль в прокариотический Цитокінез, структурно і функціонально дуже схожий на тубулін, будівельний білок микротрубочек, які складають веретено ділення у еукаріот.

Білки FtsZ можуть утворювати нитки, кільця і ​​інші тривимірні структури, подібні тубулін, який утворює мікротрубочки, центріолі і різні цитоскелетних компоненти. Крім того, як FtsZ, так і тубулін використовують один і той же джерело енергії (гуанозинтрифосфат), щоб швидко збирати і розбирати складні структури. Хоча обидва білка зустрічаються в сучасних організмах, тубулін розвинувся і диверсифікувався в процесі еволюції з прокариотического FtsZ.

Ключові моменти бінарного розподілу:

  • При реплікації бактеріальне ДНК прикріплюється до плазматичної мембрани приблизно в середині клітини.
  • Походження або вихідна точка реплікації бактерій знаходиться близько до місця зв’язування ДНК з мембраною.
  • Реплікація бактеріальної ДНК двунаправлена, а це означає, що вона одночасно віддаляється від початкового координат на обох нитках.
  • Формування кільця FtsZ, що складається з повторюваних ланок білка, які викликає накопичення інших білків, які працюють разом, щоб сформувати і перемістити на поверхню нові матеріали плазматичних мембран і клітинних стінок.
  • Коли нові клітинні стінки знаходяться на своїх місцях, через утворення перегородки, дочірні клітини поділяються на дві окремі клітини.
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Екологічні форми грибів