fisión binaria
La mayoría de las bacterias dependen de la fisión binaria para su propagación. Conceptualmente, este es un proceso simple; una célula solo necesita crecer al doble de su tamaño inicial y luego dividirse en dos. Pero, para seguir siendo viable y competitiva, una bacteria debe dividirse en el momento adecuado, en el lugar adecuado, y debe proporcionar a cada descendencia una copia completa de su material genético esencial., La división celular bacteriana se estudia en muchos laboratorios de investigación en todo el mundo. Estas investigaciones están descubriendo los mecanismos genéticos que regulan e impulsan la división celular bacteriana. Comprender la mecánica de este proceso es de gran interés porque puede permitir el diseño de nuevos productos químicos o nuevos antibióticos que específicamente se dirigen e interfieren con la división celular en las bacterias.,
antes de que ocurra la fisión binaria, la célula debe copiar su material genético (ADN) y segregar estas copias a extremos opuestos de la célula. Luego, los muchos tipos de proteínas que componen la maquinaria de división celular se ensamblan en el futuro sitio de división. Un componente clave de esta maquinaria es la proteína FtsZ. Los monómeros proteicos de FtsZ se ensamblan en una estructura en forma de anillo en el Centro de una célula. Otros componentes del aparato de división se ensamblan en el anillo FtsZ., Esta maquinaria se coloca de manera que la división divide el citoplasma y no daña el ADN en el proceso. A medida que se produce la división, el citoplasma se divide en dos, y en muchas bacterias, se sintetiza una nueva pared celular. El orden y el tiempo de estos procesos (replicación del ADN, segregación del ADN, selección del sitio de división, invaginación de la envoltura celular y síntesis de la nueva pared celular) están estrechamente controlados.,
Inusuales Formas de Reproducción de las Bacterias:
Hay grupos de bacterias que utilizan formas inusuales o patrones de división de la célula para reproducirse. Algunas de estas bacterias crecen a más del doble de su tamaño de célula inicial y luego utilizan múltiples divisiones para producir múltiples células de descendencia. Algunos otros linajes bacterianos se reproducen por brotación. Aún otros forman descendencia interna que se desarrollan dentro del citoplasma de una «célula madre» más grande., Los siguientes son algunos ejemplos de algunas de estas formas inusuales de reproducción bacteriana.
la producción de Baeocitos en la Cyanobacterium Stanieria
Stanieria nunca sufre fisión binaria. Comienza como una pequeña célula esférica de aproximadamente 1 a 2 µm de diámetro. Esta célula se conoce como un baeocito (que literalmente significa «célula pequeña»). El baeocito comienza a crecer, eventualmente formando una célula vegetativa de hasta 30 µm de diámetro. A medida que crece, el ADN celular se replica una y otra vez, y la célula produce una matriz extracelular gruesa., La célula vegetativa eventualmente transita a una fase reproductiva donde experimenta una rápida sucesión de fisiones citoplasmáticas para producir docenas o incluso cientos de baeocitos. La matriz extracelular eventualmente se abre, liberando los baeocitos. Otros miembros de Pleurocapsales (un orden de cianobacterias) utilizan patrones inusuales de división en su reproducción (Véase Waterbury y Stanier, 1978).,
formación de brotes en bacterias
formación de brotes se ha observado en algunos miembros de los Planctomycetes, cianobacterias, Firmicutes (a.k.a. bacterias positivas) y las proteobacterias protectivas. Aunque la formación de brotes ha sido ampliamente estudiada en la levadura eucariótica Saccharomyces cerevisiae, los mecanismos moleculares de formación de brotes en bacterias no se conocen. A continuación se muestra una representación esquemática del brote en una especie de Planctomyces.,
producción intracelular de descendencia por algunos Firmicutes
Epulopiscium spp., Metabacterium polyspora y las bacterias filamentosas segmentadas (SFB) forman múltiples descendientes intracelulares. Para algunas de estas bacterias, este proceso parece ser la única manera de reproducirse. El desarrollo intracelular de la descendencia en estas bacterias comparte características con la formación de endosporas en Bacillus subtilis.
En la gran Epulopiscium spp., esta estrategia reproductiva única comienza con la división celular asimétrica, ver la figura del ciclo de vida Epulopiscium. En lugar de colocar el anillo FtsZ en el Centro de la célula, como en la fisión binaria, (a) los anillos Z se colocan cerca de ambos polos celulares en Epulopiscium. B) La División forma una célula madre grande y dos células de descendencia pequeña. (C) Las células más pequeñas contienen ADN y quedan completamente engullidas por la célula madre más grande. D) la descendencia interna crece dentro del citoplasma de la célula madre. E) una vez que se completa el desarrollo de la descendencia, la célula madre muere y libera a la descendencia.,
nuestro laboratorio estudia los mecanismos del desarrollo de la descendencia intracelular en Epulopiscium y Metabacterium polyspora. Nos interesa saber qué mecanismos se conservan entre estos inusuales procesos reproductivos y la formación de endosporas. Esperamos obtener una comprensión de cómo esta nueva forma de reproducción celular se desarrolló con el tiempo y cómo beneficia a estos simbiontes intestinales.
Deja una respuesta