Bakteriyel Üreme
Bakteriyel Üreme: Fotoğrafta salmonella ikili fisyon sürecinden geçiyor. Hücre bölünerek iki özdeş hücrenin oluşmasını sağlanıyor. Janice Haney Carr / CDC
Bakteriler, aseksüel olarak çoğalan prokaryotik organizmalardır. Bakteri çoğalması, en çok ikili fisyon olarak adlandırılan hücre bölünmesiyle oluşur. İkili bölünme, tek bir hücrenin bölünmesini içerir ve genetik olarak aynı olan iki hücrenin oluşumuyla sonuçlanır. İkili fisyon sürecini kavrayabilmek için, bakteri hücresi yapısını anlamamız faydalıdır.
Bakteriyel Hücre Yapısı
Bakteriler değişen hücre şekillerine sahiptir.
En yaygın bakteri hücre şekilleri küresel, çubuk şekilli ve spiraldir. Bakteriyel hücreler tipik olarak aşağıdaki yapıları içerir: bir hücre duvarı, hücre zarı, sitoplazma, ribozomlar, plazmidler, flagella ve bir çekirdek bölgesi.
Hücre Duvarı - Bakteriyel hücreleri koruyan ve şekillendiren hücrenin dış kaplamasına hücre duvarı denir.
Sitoplazma - En çok enzim, tuz, hücre bileşeni ve çeşitli organik moleküller içeren sıvıdan oluşan jel benzeri bir maddedir.
Hücre Membranı veya Plazma Membranı - Hücrenin sitoplazmasını çevreler ve hücredeki maddelerin akışını düzenler.
Flagella - Harekete yardımcı olan kamçı şeklinde çıkıntıdır.
Ribozomlar - Protein üretiminden sorumlu hücre yapıları.
Plazmidler - Gen taşınan, üreme ile ilgili olmayan dairesel DNA yapıları.
Nükleotid Bölgesi - Tek bakteri DNA molekülünü içeren sitoplazmanın alanı.
İkiye bölünerek çoğalma
Salmonella ve E.coli de dahil olmak üzere çoğu bakteri ikili fisyonla çoğalır.
Eşeysiz üreme sırasında, tek DNA molekülü çoğaltır ve her iki kopyası, farklı noktalarda hücre zarına ilişir. Hücre büyür ve uzamaya başlarken, iki DNA molekülü arasındaki mesafe artar. Bakteri, orijinal boyutunun yaklaşık iki katına çıkınca, hücre zarı merkezden içeriye doğru sıkışmaya başlar.
Son olarak, iki DNA molekülünü ayıran ve orijinal hücrenin iki aynı hücresine bölünen bir hücre duvarı oluşur.
Bakteri açısından ikili bölünme yoluyla çoğalma ile ilişkili bir takım faydalar vardır. Tek bir bakteri, hızlı bir oranda yüksek sayılarda üreyebilir. Optimum koşullar altında, bazı bakteriler birkaç dakika veya saatte bir nüfus sayısını ikiye katlayabilir. Bu ürememnin başka bir yararı ise üreme aseksüel olduğu için üreyebilmek açısından arkadaş aramak adına boşa zaman harcamaz. Buna ek olarak, ikili ayrımdan kaynaklanan yeni hücreler orijinal hücre ile aynıdır. Bu onların çevrelerindeki yaşam için çok uygun oldukları anlamına gelir.
Bakteriyel Rekombinasyon
İkili fisyon, bakterilerin çoğaltılmasında etkili bir yoldur, ancak sorunsuz değildir. Bu üreme türü ile üretilen hücreler özdeş olduklarından, çevresel değişiklikler ve antibiyotikler gibi aynı tehdit türlerine karşı duyarlıdırlar. Bu tehlikeler bütün koloniyi yok edebilir. Bu gibi tehlikeleri önlemek için, bakteriler rekombinasyon yoluyla genetik olarak daha fazla değişebilirler. Rekombinasyon, hücreler arasında genlerin aktarılmasını içerir. Bakteri rekombinasyonu, konjügasyon, dönüştürme veya transdüksiyon yoluyla gerçekleştirilir.
Konjügasyon
Bazı bakteriler, genlerinin parçalarını, temas ettiği diğer bakterilere aktarabilirler. Konjugasyon sırasında, bir bakteri kendini bir pilus adı verilen bir protein tüpü yapısı vasıtasıyla birbirine bağlar. Genler bu tüp vasıtasıyla bir bakteriden diğerine aktarılır.
Transformasyon
Bazı bakteriler çevrelerinden DNA alabilirler. Bu DNA kalıntıları genelde ölü bakteri hücrelerinden gelmektedir. Dönüşüm sırasında, bakteri DNA'yı bağlar ve onu bakteri hücre zarı boyunca nakleder. Yeni DNA daha sonra bakteri hücresinin DNA'sına dahil edilir.
Transdüksiyon
Transdüksiyon, bakteriyofajlar yoluyla bakteri DNA'sının değişimini gerektiren rekombinasyonun bir türüdür. Bakteriyofajlar, bakterileri enfekte eden virüslerdir. İki tür transdüksiyon vardır: genelleştirilmiş ve özelleştirilmiş transdüksiyon.
Bir bakteriyofaj bir bakteriye eklendikten sonra bakteriye genomunu ekler. Viral genom, enzimler ve viral bileşenler daha sonra çoğaltılmakta ve ana bakteri içerisinde bir araya getirilmektedir. Oluşturulduktan sonra, yeni bakteriyofajlar çoğaltılan virüsleri serbest bırakarak bakteri lize eder veya bölünerek açar. Ancak, montaj işlemi sırasında, konukçunun bakteri DNA'sı bazıları viral genom yerine viral kapsid içine kapanabilir. Bu bakteriyofaj başka bir bakteriye bulaştırdığında, daha önce enfekte edilmiş bakteri DNA fragmanını enjekte eder. Bu DNA parçası daha sonra yeni bakterinin DNA'sına eklenir. Bu tür transdüksiyonlara genelleştirilmiş transdüksiyon denir.
Uzmanlaşmış transdüksiyonda, konukçu bakterinin DNA fragmanları, yeni bakteriyofajların viral genomlarına dahil edilir. DNA parçaları daha sonra bu bakteriyofajların enfekte ettiği yeni bakterilere aktarılabilir.
Kaynak: <https://www.thoughtco.com/bacterial-reproduction-373273>
Çeviren ve Derleyen: Yavuz Aydın
Mikrobiyoloji
-
Antibiyotiklerin Etki Mekanizmaları Nelerdir?
-
Azot oksit
-
Petri Kutusunda Agarlı Besiyeri Hazırlanması
-
Tüpde Agarlı Besiyerlerinin Hazırlanması
-
Besiyeri Hazırlarken Dikkat Edilecek Hususlar Nelerdir ?
-
Dehidre Besiyerleri Nedir?
-
Besiyerinin Sahip Olması Gereken Özellikler
-
Besiyeri hazırlanmasında kullanılan maddeler nelerdir ?
-
Besiyerlerin Sınıflandırılması Nasıl Yapılır ?
-
Besiyerinin Tanımı ve Kullanım Amaçları Nelerdir ?
-
Pseudomonas Cinsine ait Türler
-
Veba - Yersinia Pestis
-
Tularemi - Francisella tularensis
-
Şarbon - Bacillus anthracis Enfeksiyonu
-
Bruselloz - Brucella spp