Бактерије су једноћелијски микроби и један су од најједноставнијих облика живота на земљи. Садрже само један хромозом ДНК, недостаје им језгро или друге органеле који се налазе у већини еукариотских ћелија. Да би се реплицирале, бактерије пролазе кроз процес бинарне фисије, где ћелија бактерије расте у величини, копира своју ДНК, а затим се дели на две идентичне „ћерке“ ћелије. Бактерије такође могу заменити ДНК коњугацијом, што им омогућава да деле особине које превазилазе стрес из околине попут антибиотика.
Анатомија бактерија
Ћелија бактерија је изузетно једноставан прокариот, што значи да не садржи језгро. Бактерија садржи само ћелијски зид, ћелијску мембрану, цитоплазму, рибосоме и хромозом неке ћелије бактерија такође садрже плазмид или ванћелијске структуре попут капсуле, фимбрије и бичеви. За разлику од еукариотске ћелије која поседује језгро, бактерија не пролази митозу током репликације, где се језгро дели и ДНК дистрибуира у два идентична скупа. Уместо тога, бактерије се размножавају бинарном цепањом, процесом репликације који копира ДНК бактерије и дели једну ћелију на две идентичне ћерке ћелије. Поједностављење репродуктивног процеса бактерија омогућава бактеријама да се умножавају изузетно брзим темпом. Под правим условима, једна бактеријска ћелија може се реплицирати у чак милијарду појединачних бактерија за само 10 сати.
Имамо близанце!
Бинарна фисија је строго контролисан процес који равномерно дели бактерију на две комплетне ћерке користећи специфичне протеине дизајниране за репликацију. Бинарна фисија започиње репликацијом ДНК бактерије. Једном када се ДНК реплицира унутар хромозома, хромозом се распоређује у две репликационе вилице, а затим се дели на супротне крајеве ћелије. На месту дељења, близу центра издужене бактерије, склопљена је машина за поделу, а највише протеински прстен ФтсЗ. Једном када се саставе елементи за деобу, бактерија синтетише нови ћелијски зид на месту деобе користећи ћелијску мембрану и дели се на две идентичне ћерке ћелије. Ћерке-ћелије су клонови, у сваком погледу идентични оригиналној бактерији.
Схакинг Тхингс Уп
Бактерије имају способност да модификују своју генетску структуру користећи трансфер плазмида, мали кружни молекул ДНК који садржи генетске информације које омогућавају бактерији да превазиђе животну средину напрезања. Плазмиде бактерија покупи из свог окружења или их пренесе из бактерије у бактерију кроз процес који се назива коњугација. То им омогућава да се прилагоде за живот у непријатељским окружењима, у распону од арктичког снега до дна океана. Такође им омогућава да развију отпорност на вештачке стресове попут антибиотика. Плазмид се неће увек реплицирати током процеса деобе; повремено се преносе само у једну од ћерки ћелија. Плазмиди се реплицирају кроз део сопствене ДНК који осигурава репликацију од стране матичне ћелије бактерије, а могу се чак и реплицирати независно од бактерије. Једна бактерија може садржати стотине реплицираних плазмида.
Алтернативна репликација
Бактерије су изузетно разнолике, а неки облици бактерија се не реплицирају путем бинарне фисије. Цијанобактерија Станиериа се реплицира унутар ћелијског зида, стварајући десетине или чак стотине потомака који се зову беоцити. Ћелијски зид пукне, а сви беоцити се истовремено ослобађају. У Епулописцијуму, две мале ћелије потомства настају из реплициране ДНК унутар веће матичне ћелије. Када се потомство у потпуности развије, матична ћелија умире ослобађајући две комплетне ћелије бактерија. Репродуктивни процес назван пупољењем такође је примећен код неких чланова Планктомицета, али механика овог процеса још увек није позната.