Como as bactérias se reproduzem?

As bactérias são micróbios unicelulares e uma das formas de vida mais simples da Terra. Contendo apenas um único cromossomo de DNA, eles não possuem um núcleo ou outras organelas encontradas na maioria das células eucarióticas. Para se replicar, as bactérias passam pelo processo de fissão binária, onde uma célula de bactéria cresce em tamanho, copia seu DNA e então se divide em duas células "filhas" idênticas. As bactérias também podem trocar DNA por meio de conjugação, o que lhes permite compartilhar características que superam os estresses ambientais, como os antibióticos.

Uma célula de bactéria é um procarioto extremamente simples, o que significa que não contém um núcleo. Uma bactéria contém apenas uma parede celular, membrana celular, citoplasma, ribossomos e o cromossomo, embora algumas células de bactérias também contêm um plasmídeo ou estruturas extra-celulares como uma cápsula, fímbrias e flagelos. Ao contrário de uma célula eucariótica, que possui um núcleo, uma bactéria não sofre mitose durante a replicação, onde o núcleo se divide e o DNA é distribuído em dois conjuntos idênticos. Em vez disso, as bactérias se reproduzem por fissão binária, um processo de replicação que copia o DNA da bactéria e divide uma única célula em duas células-filhas idênticas. A simplificação do processo reprodutivo das bactérias permite que as bactérias se replicem em um ritmo incrivelmente rápido. Sob as condições certas, uma única célula bacteriana pode se replicar em até um bilhão de bactérias individuais em apenas 10 horas.

A fissão binária é um processo rigidamente controlado que divide uma bactéria igualmente em duas filhas completas usando proteínas específicas projetadas para replicação. A fissão binária começa com uma replicação do DNA da bactéria. Uma vez que o DNA é replicado dentro do cromossomo, o cromossomo se organiza em duas bifurcações de replicação e então se divide em extremidades opostas da célula. No local da divisão, próximo ao centro da bactéria alongada, a máquina para a divisão é montada, principalmente o anel de proteína FtsZ. Uma vez que os elementos para a divisão são montados, a bactéria sintetiza uma nova parede celular no local da divisão usando a membrana celular e se divide em duas células-filhas idênticas. As células filhas são clones, idênticas em todos os aspectos à bactéria original.

As bactérias têm a capacidade de modificar sua estrutura genética usando a transferência de plasmídeos, um pequeno molécula de DNA circular contendo informações genéticas que permitem à bactéria superar o ambiente tensões. Os plasmídeos são captados por uma bactéria de seu ambiente ou passados ​​de bactéria para bactéria por meio de um processo denominado conjugação. Isso permite que eles se adaptem para viver em ambientes hostis, desde neve ártica até o fundo do oceano. Também lhes permite desenvolver resistência a estresses artificiais, como antibióticos. Um plasmídeo nem sempre se replicará durante o processo de divisão; ocasionalmente, eles são passados ​​para apenas uma das células-filhas. Os plasmídeos se replicam por meio de um trecho de seu próprio DNA, o que garante a replicação pela célula da bactéria original e podem até mesmo se replicar independentemente da bactéria. Uma única bactéria pode conter centenas de plasmídeos replicados.

As bactérias são extremamente diversas e algumas formas de bactérias não se replicam por meio da fissão binária. A cianobactéria Stanieria se replica dentro da parede celular, produzindo dezenas ou até centenas de descendentes chamados baeócitos. A parede celular se rompe e todos os baeócitos são liberados simultaneamente. No Epulopiscium, duas pequenas células descendentes se formam a partir do DNA replicado dentro de uma célula-mãe maior. Quando a prole está totalmente desenvolvida, a célula-mãe morre, liberando duas células bacterianas completas. Um processo reprodutivo chamado brotamento também foi observado em alguns membros dos Planctomycetes, mas a mecânica desse processo ainda é desconhecida.