बैक्टीरिया कैसे प्रजनन करते हैं?

बैक्टीरिया एकल-कोशिका वाले रोगाणु हैं, और पृथ्वी पर जीवन के सबसे सरल रूपों में से एक हैं। डीएनए के सिर्फ एक गुणसूत्र से युक्त, उनमें अधिकांश यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाए जाने वाले एक नाभिक या अन्य अंग की कमी होती है। दोहराने के लिए, बैक्टीरिया द्विआधारी विखंडन की प्रक्रिया से गुजरते हैं, जहां एक बैक्टीरिया कोशिका आकार में बढ़ती है, अपने डीएनए की प्रतिलिपि बनाती है, और फिर दो समान "बेटी" कोशिकाओं में विभाजित हो जाती है। जीवाणु संयुग्मन के माध्यम से डीएनए की अदला-बदली भी कर सकते हैं, जो उन्हें एंटीबायोटिक जैसे पर्यावरणीय तनावों को दूर करने वाले लक्षणों को साझा करने की अनुमति देता है।

एक जीवाणु कोशिका एक अत्यंत सरल प्रोकैरियोट है, जिसका अर्थ है कि इसमें एक नाभिक नहीं होता है। एक बैक्टीरिया में केवल एक कोशिका भित्ति, कोशिका झिल्ली, कोशिका द्रव्य, राइबोसोम और गुणसूत्र होते हैं, हालाँकि कुछ बैक्टीरिया कोशिकाओं में एक प्लाज्मिड या अतिरिक्त कोशिकीय संरचनाएं भी होती हैं जैसे कैप्सूल, फ़िम्ब्रिए और कशाभिका एक यूकेरियोटिक कोशिका के विपरीत, जिसमें एक नाभिक होता है, एक बैक्टीरिया प्रतिकृति के दौरान माइटोसिस से नहीं गुजरता है, जहां नाभिक विभाजित होता है और डीएनए दो समान सेटों में वितरित किया जाता है। इसके बजाय, बैक्टीरिया द्विआधारी विखंडन द्वारा पुनरुत्पादित करते हैं, एक प्रतिकृति प्रक्रिया जो बैक्टीरिया के डीएनए की प्रतिलिपि बनाती है और एक एकल कोशिका को दो समान बेटी कोशिकाओं में विभाजित करती है। बैक्टीरिया की प्रजनन प्रक्रिया का सरलीकरण बैक्टीरिया को उल्लेखनीय तेज गति से दोहराने की अनुमति देता है। सही परिस्थितियों में, एक जीवाणु कोशिका केवल 10 घंटों में एक अरब व्यक्तिगत जीवाणुओं में दोहरा सकती है।

बाइनरी विखंडन एक कसकर नियंत्रित प्रक्रिया है जो प्रतिकृति के लिए डिज़ाइन किए गए विशिष्ट प्रोटीन का उपयोग करके बैक्टीरिया को दो पूर्ण बेटी में समान रूप से विभाजित करती है। बाइनरी विखंडन जीवाणु के डीएनए की प्रतिकृति के साथ शुरू होता है। एक बार जब डीएनए गुणसूत्र के भीतर दोहराया जाता है, तो गुणसूत्र खुद को दो प्रतिकृति कांटे में व्यवस्थित करता है और फिर कोशिका के विपरीत छोर पर विभाजित हो जाता है। विभाजन स्थल पर, विस्तारित जीवाणु के केंद्र के पास, विभाजन के लिए मशीनरी को इकट्ठा किया जाता है, विशेष रूप से प्रोटीन रिंग FtsZ। एक बार विभाजन के लिए तत्वों को इकट्ठा करने के बाद, जीवाणु कोशिका झिल्ली का उपयोग करके विभाजन स्थल पर एक नई कोशिका भित्ति का संश्लेषण करता है और दो समान बेटी कोशिकाओं में विभाजित हो जाता है। बेटी कोशिकाएं क्लोन होती हैं, जो मूल जीवाणु के हर तरह से समान होती हैं।

बैक्टीरिया में प्लास्मिड के स्थानांतरण का उपयोग करके अपनी आनुवंशिक संरचना को संशोधित करने की क्षमता होती है, एक छोटा वृत्ताकार डीएनए अणु जिसमें आनुवंशिक जानकारी होती है जो जीवाणु को पर्यावरण पर काबू पाने की अनुमति देता है तनाव। प्लास्मिड या तो अपने पर्यावरण से एक जीवाणु द्वारा उठाए जाते हैं, या संयुग्मन नामक प्रक्रिया के माध्यम से बैक्टीरिया से बैक्टीरिया में पारित हो जाते हैं। यह उन्हें आर्कटिक बर्फ से लेकर समुद्र तल तक शत्रुतापूर्ण वातावरण में रहने के लिए अनुकूलित करने की अनुमति देता है। यह उन्हें एंटीबायोटिक जैसे कृत्रिम तनावों के लिए प्रतिरोध विकसित करने की भी अनुमति देता है। एक प्लाज्मिड हमेशा विभाजन प्रक्रिया के दौरान दोहराया नहीं जाएगा; कभी-कभी उन्हें केवल एक बेटी कोशिकाओं में पारित किया जाता है। प्लास्मिड अपने स्वयं के डीएनए के एक खंड के माध्यम से दोहराते हैं जो मूल जीवाणु कोशिका द्वारा प्रतिकृति सुनिश्चित करता है, और यहां तक ​​कि जीवाणु से स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति भी कर सकता है। एक एकल जीवाणु में सैकड़ों प्रतिकृति प्लास्मिड हो सकते हैं।

बैक्टीरिया बेहद विविध हैं, और बैक्टीरिया के कुछ रूप द्विआधारी विखंडन के माध्यम से दोहराए नहीं जाते हैं। साइनोबैक्टीरिया स्टैनिरिया कोशिका भित्ति के भीतर प्रतिकृति बनाता है, जिससे दर्जनों या सैकड़ों संतानें पैदा होती हैं जिन्हें बाओसाइट्स कहा जाता है। कोशिका भित्ति टूट जाती है, और सभी बाओसाइट्स एक साथ मुक्त हो जाते हैं। एपुलोपिसियम में, दो छोटी संतान कोशिकाएं एक बड़ी मातृ कोशिका के भीतर प्रतिकृति डीएनए से बनती हैं। जब संतान पूरी तरह से विकसित हो जाती है, तो मातृ कोशिका मर जाती है, दो पूर्ण जीवाणु कोशिकाओं को मुक्त करती है। प्लैक्टोमाइसेट्स के कुछ सदस्यों में नवोदित नामक एक प्रजनन प्रक्रिया भी देखी गई है, लेकिन इस प्रक्रिया के यांत्रिकी अभी भी अज्ञात हैं।