Fissão Binária
a Maioria das bactérias dependem de fissão binária para a propagação. Conceptualmente este é um processo simples; uma célula só precisa crescer para o dobro do seu tamanho inicial e, em seguida, dividir em dois. Mas, para se manter viável e competitiva, uma bactéria deve se dividir no momento certo, no lugar certo, e deve fornecer a cada descendente uma cópia completa de seu material genético essencial., A divisão de células bacterianas é estudada em muitos laboratórios de pesquisa em todo o mundo. Estas investigações estão a descobrir os mecanismos genéticos que regulam e conduzem a divisão de células bacterianas. Compreender a mecânica deste processo é de grande interesse porque pode permitir o design de novos produtos químicos ou novos antibióticos que especificamente visam e interferem com a divisão celular em bactérias.,
antes da fissão binária ocorrer, a célula deve copiar o seu material genético (ADN) e segregar estas cópias para extremidades opostas da célula. Em seguida, os muitos tipos de proteínas que compõem a maquinaria de divisão celular se reúnem no futuro local de divisão. Um componente chave desta máquina é a proteína FtsZ. Monômeros proteicos de FtsZ se reúnem em uma estrutura semelhante ao anel no centro de uma célula. Outros componentes do aparelho de divisão devem então ser montados no anel FtsZ., Esta máquina é posicionada de modo que a divisão divide o citoplasma e não danifica o DNA no processo. Como a divisão ocorre, o citoplasma é dividido em duas, e em muitas bactérias, Nova parede celular é sintetizada. A ordem e o calendário destes processos (replicação do ADN, segregação do ADN, selecção do local de divisão, invaginação do envelope celular e síntese da nova parede celular) são rigorosamente controlados.,
Algumas Formas inusitadas de Reprodução em Bactérias:
Existem grupos de bactérias que utilizam formas incomuns ou padrões de divisão de uma célula para se reproduzir. Algumas destas bactérias crescem para mais do dobro do seu tamanho celular inicial e, em seguida, usar várias divisões para produzir múltiplas células descendentes. Algumas outras linhagens bacterianas se reproduzem por brotação. Outros ainda formam descendentes internos que se desenvolvem dentro do citoplasma de uma “célula-mãe”maior., A seguir estão alguns exemplos de algumas destas formas incomuns de reprodução bacteriana. a produção de Baeócitos na cianobacterium Stanieria nunca sofre fissão binária. Começa como uma pequena célula esférica de aproximadamente 1 A 2 µm de diâmetro. Esta célula é referida como um baeócito (que significa literalmente “pequena célula”). O baeócito começa a crescer, eventualmente formando uma célula vegetativa com até 30 µm de diâmetro. À medida que cresce, o ADN celular é replicado vezes sem conta, e a célula produz uma matriz extracelular espessa., A célula vegetativa eventualmente transita para uma fase reprodutiva onde passa por uma rápida sucessão de fissões citoplasmáticas para produzir dezenas ou mesmo centenas de baeócitos. A matriz extracelular eventualmente se rasga, liberando os baeócitos. Outros membros da Pleurocapsales (uma ordem de cianobactérias) usam padrões incomuns de divisão em sua reprodução (Ver Waterbury e Stanier, 1978).,
Brotamento em bactérias
Brotamento tem sido observado em alguns membros da Planctomycetes, Cianobactérias, Firmicutes (uma.k.um. a Baixa G+C Bactérias Gram-Positivas) e o prosthecate Proteobacteria. Embora a formação de rebentos tenha sido extensivamente estudada na levedura Saccharomyces cerevisiae eucariótica, os mecanismos moleculares da formação de rebentos nas bactérias não são conhecidos. Uma representação esquemática de brotação em uma espécie de Planctomyces é mostrada abaixo., produção intracelular de descendentes por alguns Firmicutes
Epulopiscium spp., Metabacterium polyspora and the Segmented Filamentous Bacteria (SFB) form multiple intracelular offspring. Para algumas destas bactérias, este processo parece ser a única maneira de se reproduzir. O desenvolvimento intracelular de descendentes nestas bactérias partilha características com a formação de endosporos no Bacillus subtilis.
Em grandes Epulopiscium spp., esta estratégia reprodutiva única começa com a divisão celular assimétrica, veja a figura do ciclo de vida Epulopiscium. Em vez de colocar o anel FtsZ no centro da célula, como em fissão binária, (a) Anéis Z são colocados perto de ambos os pólos celulares em Epulopiscium. B) A Divisão forma uma grande célula-mãe e duas pequenas células descendentes. C) As células mais pequenas contêm ADN e tornam-se completamente engolidas pela célula-mãe maior. D) a descendência interna cresce dentro do citoplasma da célula-mãe. E) uma vez concluído o desenvolvimento da descendência, a célula-mãe morre e liberta a descendência.,o nosso laboratório estuda os mecanismos de desenvolvimento intracelular da descendência em Epulopiscium e Metabacterium polyspora. Estamos interessados em que mecanismos são conservados entre estes processos reprodutivos incomuns e formação de endosporos. Esperamos obter uma compreensão de como esta nova forma de reprodução celular se desenvolveu ao longo do tempo e como ela beneficia esses simbiontes intestinais.
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