Contenido
Las bacterias son microbios unicelulares y son una de las formas más simples de vida en la tierra. Al contener un solo cromosoma de ADN, carecen de un núcleo u otros orgánulos que se encuentran en la mayoría de las células eucariotas. Para replicarse, las bacterias se someten al proceso de fisión binaria, donde una célula bacteriana crece en tamaño, copia su ADN y luego se divide en dos células "hijas" idénticas. Las bacterias también pueden intercambiar ADN a través de la conjugación, lo que les permite compartir rasgos que superan el estrés ambiental como los antibióticos.
Anatomía de una bacteria
Una célula bacteriana es un procariota extremadamente simple, lo que significa que no contiene un núcleo. Una bacteria contiene solo una pared celular, membrana celular, citoplasma, ribosomas y el cromosoma, aunque algunas células bacterianas también contienen un plásmido o estructuras extracelulares como una cápsula, fimbrias y flagelos. A diferencia de una célula eucariota, que posee un núcleo, una bacteria no sufre mitosis durante la replicación, donde el núcleo se divide y el ADN se distribuye en dos conjuntos idénticos. En cambio, las bacterias se reproducen por fisión binaria, un proceso de replicación que copia el ADN de las bacterias y divide una sola célula en dos células hijas idénticas. La simplificación del proceso reproductivo de las bacterias permite que las bacterias se repliquen a un ritmo notablemente rápido. En las condiciones adecuadas, una sola célula bacteriana puede replicarse en hasta mil millones de bacterias individuales en solo 10 horas.
Estaban teniendo gemelos!
La fisión binaria es un proceso estrictamente controlado que divide una bacteria uniformemente en dos hijas completas mediante el uso de proteínas específicas diseñadas para la replicación. La fisión binaria comienza con una replicación del ADN de la bacteria. Una vez que el ADN se replica dentro del cromosoma, el cromosoma se organiza en dos horquillas de replicación y luego se divide en extremos opuestos de la célula. En el sitio de la división, cerca del centro de la bacteria alargada, se ensambla la maquinaria para la división, especialmente el anillo de proteína FtsZ. Una vez que se ensamblan los elementos para la división, la bacteria sintetiza una nueva pared celular en el sitio de división usando la membrana celular y se divide en dos células hijas idénticas. Las células hijas son clones, idénticos en todos los sentidos a la bacteria original.
Sacudiendo las cosas
Las bacterias tienen la capacidad de modificar su estructura genética mediante la transferencia de plásmidos, una pequeña molécula circular de ADN que contiene información genética que permite a la bacteria superar el estrés ambiental. Los plásmidos son recogidos por una bacteria de su entorno o pasados de una bacteria a otra mediante un proceso llamado conjugación. Esto les permite adaptarse para vivir en ambientes hostiles, desde nieve ártica hasta el fondo del océano. También les permite desarrollar resistencia al estrés artificial como los antibióticos. Un plásmido no siempre se replicará durante el proceso de división; ocasionalmente se pasan a solo una de las células hijas. Los plásmidos se replican a través de un tramo de su propio ADN que garantiza la replicación por la célula bacteriana original, e incluso pueden replicarse independientemente de la bacteria. Una sola bacteria puede contener cientos de plásmidos replicados.
Replicación alternativa
Las bacterias son extremadamente diversas, y algunas formas de bacterias no se replican a través de la fisión binaria. La cianobacteria Stanieria se replica dentro de la pared celular, produciendo docenas o incluso cientos de descendientes llamados baeocitos. La pared celular se rompe y todos los baeocitos se liberan simultáneamente. En Epulopiscium, se forman dos pequeñas células descendientes a partir del ADN replicado dentro de una célula madre más grande. Cuando la descendencia está completamente desarrollada, la célula madre muere, liberando dos células bacterianas completas. También se ha observado un proceso reproductivo llamado gemación en algunos miembros de Planctomycetes, pero la mecánica de este proceso aún se desconoce.