المحتوى
البكتيريا هي ميكروبات أحادية الخلية ، وهي واحدة من أبسط أشكال الحياة على الأرض. تحتوي فقط على كروموسوم واحد من الحمض النووي ، فهي تفتقر إلى نواة أو عضيات أخرى موجودة في معظم الخلايا حقيقية النواة. للنسخ المتماثل ، تخضع البكتيريا لعملية الانشطار الثنائي ، حيث تنمو خلية البكتيريا في الحجم ، وتقوم بنسخ الحمض النووي ، ثم تنقسم إلى خليتين متطابقتين "ابنة". تستطيع البكتيريا أيضًا تبديل الحمض النووي من خلال الاقتران ، مما يسمح لها بمشاركة السمات التي تتغلب على الضغوط البيئية مثل المضادات الحيوية.
تشريح البكتيريا
خلية البكتيريا عبارة عن بدائيات بدائية بسيطة للغاية ، مما يعني أنها لا تحتوي على نواة. لا تحتوي البكتيريا إلا على جدار خلوي وغشاء خلوي وسيتوبلازم ورايبوزومات والكروموسوم ، على الرغم من أن بعض خلايا البكتيريا تحتوي أيضًا على هياكل بلازميد أو خارج الخلوية مثل الكبسولة والفيمبريا والسوط. على عكس الخلية حقيقية النواة ، التي تمتلك نواة ، لا تخضع البكتيريا للانقسام أثناء التكرار ، حيث يتم تقسيم النواة ويتم توزيع الحمض النووي في مجموعتين متطابقتين. وبدلاً من ذلك ، تتكاثر البكتيريا عن طريق الانشطار الثنائي ، وهي عملية تكرار تنسخ الحمض النووي للبكتيريا وتقسم خلية واحدة إلى خليتين ابنتين متطابقتين. إن تبسيط العملية التناسلية للبكتيريا يسمح للبكتيريا بالتكاثر بوتيرة سريعة. في ظل الظروف المناسبة ، يمكن أن تتكاثر خلية بكتيرية واحدة في ما يصل إلى مليار بكتيريا فردية في 10 ساعات فقط.
تم التوائم!
الانشطار الثنائي هو عملية محكومة بإحكام تقسم البكتيريا بالتساوي إلى ابنتين كاملتين باستخدام بروتينات محددة مصممة للتكرار. الانشطار الثنائي يبدأ بتكرار الحمض النووي للبكتريا. بمجرد نسخ الحمض النووي داخل الكروموسوم ، يرتب الكروموسوم نفسه في شقين متماثلين ثم ينقسم إلى طرفي نقيض للخلية. في موقع التقسيم ، بالقرب من مركز البكتيريا المطولة ، يتم تجميع آلية التقسيم ، وأبرزها حلقة البروتين FtsZ. بمجرد تجميع عناصر الانقسام ، تقوم البكتيريا بتركيب جدار خلية جديد في موقع الانقسام باستخدام غشاء الخلية وينقسم إلى خليتين ابنتيتين متطابقتين. خلايا الابنة هي الحيوانات المستنسخة ، متطابقة في كل طريقة للبكتيريا الأصلية.
هز الامور
تمتلك البكتيريا القدرة على تعديل تركيبها الوراثي باستخدام نقل البلازميدات ، وهو جزيء دنا DNA صغير يحتوي على معلومات وراثية تسمح للبكتيريا بالتغلب على الضغوط البيئية. يتم انتزاع البلازميدات بواسطة بكتيريا من بيئتها ، أو تنتقل من البكتيريا إلى البكتيريا من خلال عملية تسمى الاقتران. هذا يتيح لهم التكيف مع العيش في بيئات معادية ، بدءا من الثلوج في القطب الشمالي إلى قاع المحيط. كما يسمح لهم بتطوير مقاومة للضغوط الاصطناعية مثل المضادات الحيوية. لن يتكرر البلازميد دائمًا أثناء عملية التقسيم ؛ في بعض الأحيان يتم نقلها إلى واحدة فقط من خلايا الابنة. تتكاثر البلازميدات خلال امتداد الحمض النووي الخاص بها الذي يضمن النسخ المتماثل بواسطة خلية البكتريا الأم ، ويمكن حتى التكاثر بشكل مستقل عن البكتريا. يمكن أن تحتوي البكتيريا المنفردة على مئات البلازميدات المكررة.
النسخ المتماثل البديل
البكتيريا متنوعة للغاية ، وبعض أنواع البكتيريا لا تتكاثر من خلال الانشطار الثنائي. تتكاثر البكتيريا الزرقاء في جدار الخلية ، وتنتج العشرات أو حتى المئات من النسلات التي تسمى خلايا الدم. تمزق جدار الخلية ، ويتم إطلاق كل الخلايا الخلفية في وقت واحد. في Epulopiscium ، تتشكل خليتان صغيرتان من ذرية الدنا المكررة داخل خلية أم أكبر. عندما يتم تطوير النسل بالكامل ، تموت الخلية الأم ، وتطلق خليتين كاملتين من البكتيريا. كما لوحظت عملية تكاثرية تسمى مهدها في بعض أعضاء الكواكب الفطرية ، لكن آليات هذه العملية لا تزال غير معروفة.