Baktērijas ir vienšūnas mikrobi un ir viens no vienkāršākajiem dzīves veidiem uz zemes. Viņiem ir tikai viena DNS hromosoma, un tiem trūkst kodola vai citu organellu, kas atrodami lielākajā daļā eikariotu šūnu. Lai atkārtotos, baktērijas iziet binārā dalīšanās procesu, kad baktēriju šūna aug pēc izmēra, kopē savu DNS un pēc tam sadalās divās identiskās "meitas" šūnās. Baktērijas var arī apmainīt DNS, izmantojot konjugāciju, kas ļauj tām dalīties ar īpašībām, kas pārvar vides stresu, piemēram, antibiotikas.
Baktērijas anatomija
Baktēriju šūna ir ārkārtīgi vienkāršs prokariots, tas nozīmē, ka tajā nav kodola. Baktērijas satur tikai šūnu sienu, šūnu membrānu, citoplazmu, ribosomas un hromosomu, lai arī dažas baktēriju šūnas satur arī plazmīdu vai ārpusšūnu struktūras, piemēram, kapsulu, fimbriju un flagella. Atšķirībā no eikariotu šūnas, kurai ir kodols, baktērijas replikācijas laikā neiziet mitozi, kur kodols sadalās un DNS tiek sadalīts divās identiskās kopās. Tā vietā baktērijas pavairo ar bināro šķelšanos, kas ir replikācijas process, kas kopē baktēriju DNS un vienu šūnu sadala divās identiskās meitas šūnās. Baktēriju reproduktīvā procesa vienkāršošana ļauj baktērijām atkārtoties ļoti strauji. Pareizos apstākļos viena baktēriju šūna tikai 10 stundu laikā var pavairot pat miljardu atsevišķu baktēriju.
Mums ir Dvīņi!
Binārā šķelšanās ir stingri kontrolēts process, kas baktērijas vienmērīgi sadala divās pilnās meitās, izmantojot specifiskas olbaltumvielas, kas paredzētas replikācijai. Binārā šķelšanās sākas ar baktērijas DNS replikāciju. Kad DNS tiek replikēts hromosomā, hromosoma sakārto sevi divās replikācijas dakšās un pēc tam sadalās pretējos šūnas galos. Dalīšanās vietā, netālu no iegarenas baktērijas centra, tiek samontēta sadalīšanās tehnika, it īpaši olbaltumvielu gredzens FtsZ. Kad sadalīšanās elementi ir samontēti, baktērija sadalīšanas vietā sintezē jaunu šūnu sienu, izmantojot šūnu membrānu, un sadalās divās identiskās meitas šūnās. Meitas šūnas ir kloni, kas visos veidos ir identiski sākotnējai baktērijai.
Kratīšana
Baktērijām ir iespēja modificēt savu ģenētisko struktūru, izmantojot nelielu plazmīdu pārvietošanu apļveida DNS molekula, kas satur ģenētisko informāciju, kas ļauj baktērijai pārvarēt apkārtējo vidi uzsver. Plazmīdus baktērija uzņem vai nu no savas vides, vai arī no baktērijām baktērijām nodod procesā, ko sauc par konjugāciju. Tas ļauj viņiem pielāgoties dzīvošanai naidīgā vidē, sākot no arktiskā sniega līdz okeāna dzelmei. Tas arī ļauj viņiem attīstīt izturību pret mākslīgiem stresiem, piemēram, antibiotikām. Plazmīda dalīšanās procesā ne vienmēr atkārtosies; laiku pa laikam tie tiek nodoti tikai vienai no meitas šūnām. Plazmīdi atkārtojas caur pašu DNS posmu, kas nodrošina replikāciju no vecākās baktērijas šūnas un var pat atkārtoties neatkarīgi no baktērijas. Viena baktērija var saturēt simtiem atkārtotu plazmīdu.
Alternatīva replikācija
Baktērijas ir ārkārtīgi dažādas, un dažas baktēriju formas netiek atkārtotas, izmantojot bināro skaldīšanu. Ciānobaktērijas Stanieria atkārtojas šūnu sienās, radot desmitiem vai pat simtiem pēcnācēju, kurus sauc par baeocītiem. Šūnas siena plīst, un visi baeocīti tiek atbrīvoti vienlaicīgi. Epulopiscium no replikētās DNS lielākās mātes šūnās izveidojas divas mazas pēcnācēju šūnas. Kad pēcnācēji ir pilnībā attīstījušies, mātes šūna mirst, atbrīvojot divas pilnīgas baktēriju šūnas. Dažiem Planctomycetes dalībniekiem ir novērots arī reproduktīvais process, ko sauc par budding, taču šī procesa mehānika joprojām nav zināma.