Πώς τα βακτήρια ελέγχουν τον κυτταρικό τους κύκλο
1.
- Η έναρξη της αντιγραφής του DNA, που σηματοδοτεί την έναρξη του κυτταρικού κύκλου, ρυθμίζεται σφιχτά σε βακτήρια.
- Συνήθως, υπάρχει μία μόνο προέλευση αναπαραγωγής (ORIC) στο βακτηριακό χρωμόσωμα.
- Η έναρξη περιλαμβάνει τη συναρμολόγηση ενός συμπλέγματος πολλαπλών πρωτεϊνών που ονομάζεται replisome στην περιοχή ORIC.
- Παράγοντες όπως η πρωτεΐνη DNAA, η οποία συνδέεται με συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA, παίζουν κρίσιμους ρόλους στην ενεργοποίηση της διαδικασίας έναρξης.
2. επιμήκυνση:
- Μόλις αρχίσει η αντιγραφή του DNA, εμφανίζεται η εκκαθάριση της διπλής έλικας DNA, σχηματίζοντας ένα διχαλωτό αναδιπλασιασμό.
- Οι πολυμεράσες DNA, τα ένζυμα που είναι υπεύθυνα για τη σύνθεση του DNA, προσθέτουν νέα νουκλεοτίδια στις αναπτυσσόμενες κλώνες DNA στην κατεύθυνση 5 έως 3.
- Πολλαπλές πιρούνι αναπαραγωγής μπορούν να υπάρχουν ταυτόχρονα σε βακτήρια, επιτρέποντας ταχεία αντιγραφή του κυκλικού χρωμοσώματος.
3. Τερματισμός:
- Όταν τα πιρούνια αναπαραγωγής φτάνουν σε συγκεκριμένες ακολουθίες τερματισμού (θέσεις TER) στο χρωμόσωμα, η αναπαραγωγή του DNA τελειώνει.
- Οι αλληλουχίες TER δρουν ως σήματα για το αντικαταστάτη να αποσυναρμολογηθεί, να σταματήσει τη σύνθεση του DNA.
4. Διαχωρισμός και διαχωρισμός:
- Στα βακτηρίδια, η κυτταρική διαίρεση εμφανίζεται μέσω δυαδικής σχάσης, όπου το κύτταρο χωρίζεται σε δύο πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα.
- Για να εξασφαλιστεί ο σωστός διαχωρισμός του επαναλαμβανόμενου DNA, τα βακτήρια χρησιμοποιούν μια σειρά πρωτεϊνών, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που εμπλέκονται στην οργάνωση χρωμοσωμάτων, στον διαχωρισμό και στο διαχωρισμό.
- Αυτές οι πρωτεΐνες οργανώνουν και διαχωρίζουν τα διπλά χρωμοσώματα, κατευθύνοντάς τα σε αντίθετα άκρα του κυττάρου.
5. Σύνθεση κυτταρικού τοιχώματος και διαφράγματος:
- Καθώς εμφανίζεται ο διαχωρισμός DNA και ο διαχωρισμός, λαμβάνει χώρα η σύνθεση νέου υλικού κυτταρικού τοιχώματος.
- Η πεπτιδογλυκάνη, ένα κύριο συστατικό του βακτηριακού κυτταρικού τοιχώματος, συντίθεται και εναποτίθεται για να σχηματίσει ένα διάφραγμα, διαιρώντας το κύτταρο σε δύο διαμερίσματα.
6. Τμήμα κυττάρων:
- Μόλις ολοκληρωθεί η σύνθεση του κυτταρικού τοιχώματος, το διάφραγμα τσιμπήθηκε προς τα μέσα, οδηγώντας στον φυσικό διαχωρισμό των δύο θυγατρικών κυττάρων.
- Αυτή η διαδικασία διαίρεσης οδηγείται από πρωτεΐνες βακτηριακών κυττάρων και συχνά περιλαμβάνει αλληλεπιδράσεις με κυτταροσκελετικά στοιχεία.
Σε όλο τον κυτταρικό κύκλο, τα βακτήρια χρησιμοποιούν διάφορους ρυθμιστικούς μηχανισμούς, όπως σημεία ελέγχου και συστήματα απόκρισης βλάβης του DNA, για να εξασφαλίσουν την ακρίβεια και την πιστότητα της αντιγραφής του DNA και της κυτταρικής διαίρεσης. Αυτοί οι μηχανισμοί ελέγχου συμβάλλουν στη διατήρηση της γενετικής σταθερότητας και στην πρόληψη της διάδοσης επιβλαβών μεταλλάξεων.
