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As bactérias são micróbios unicelulares e são uma das formas mais simples de vida na Terra. Contendo apenas um único cromossomo de DNA, eles não possuem um núcleo ou outras organelas encontradas na maioria das células eucarióticas. Para replicar, as bactérias passam pelo processo de fissão binária, onde uma célula bacteriana cresce em tamanho, copia seu DNA e depois se divide em duas células "filhas" idênticas. As bactérias também podem trocar o DNA através da conjugação, o que lhes permite compartilhar características que superam os estresses ambientais, como antibióticos.
Anatomia de uma bactéria
Uma célula bacteriana é um procarionte extremamente simples, o que significa que não contém um núcleo. Uma bactéria contém apenas uma parede celular, membrana celular, citoplasma, ribossomos e cromossomo, embora algumas células bacterianas também contenham um plasmídeo ou estruturas extracelulares como cápsula, fímbrias e flagelos. Ao contrário de uma célula eucariótica, que possui um núcleo, uma bactéria não sofre mitose durante a replicação, onde o núcleo se divide e o DNA é distribuído em dois conjuntos idênticos. Em vez disso, as bactérias se reproduzem por fissão binária, um processo de replicação que copia o DNA das bactérias e divide uma única célula em duas células filhas idênticas. A simplificação do processo reprodutivo das bactérias permite que as bactérias se repliquem a um ritmo notavelmente rápido. Sob as condições certas, uma única célula bacteriana pode se replicar em até um bilhão de bactérias individuais em apenas 10 horas.
Estavam tendo gêmeos!
A fissão binária é um processo rigidamente controlado que divide as bactérias uniformemente em duas filhas completas, usando proteínas específicas projetadas para replicação. A fissão binária começa com uma replicação do DNA das bactérias. Uma vez que o DNA é replicado dentro do cromossomo, o cromossomo se organiza em dois garfos de replicação e depois se divide em extremidades opostas da célula. No local da divisão, próximo ao centro da bactéria alongada, é montado o mecanismo de divisão, principalmente o anel protéico FtsZ. Uma vez reunidos os elementos para a divisão, a bactéria sintetiza uma nova parede celular no local da divisão usando a membrana celular e se divide em duas células filhas idênticas. As células filhas são clones, idênticos em todos os aspectos à bactéria original.
Agitando as coisas
As bactérias têm a capacidade de modificar sua estrutura genética usando a transferência de plasmídeos, uma pequena molécula circular de DNA contendo informações genéticas que permite que a bactéria supere os estresses ambientais. Os plasmídeos são captados por uma bactéria em seu ambiente ou transmitidos de bactérias para bactérias através de um processo chamado conjugação. Isso permite que eles se adaptem para viver em ambientes hostis, que variam da neve do Ártico ao fundo do oceano. Também lhes permite desenvolver resistência a estresses artificiais, como antibióticos. Um plasmídeo nem sempre se replica durante o processo de divisão; ocasionalmente, eles são passados para apenas uma das células filhas. Os plasmídeos se replicam através de um trecho de seu próprio DNA, o que garante a replicação pela célula bacteriana original e pode até se replicar independentemente da bactéria. Uma única bactéria pode conter centenas de plasmídeos replicados.
Replicação alternativa
As bactérias são extremamente diversas e algumas formas de bactérias não se replicam através da fissão binária. A cianobactéria Stanieria se replica dentro da parede celular, produzindo dezenas ou mesmo centenas de filhotes chamados baeócitos. A parede celular se rompe e todos os baeócitos são liberados simultaneamente. No Epulopiscium, duas pequenas células descendentes se formam a partir do DNA replicado dentro de uma célula mãe maior. Quando a prole é totalmente desenvolvida, a célula mãe morre, liberando duas células bacterianas completas. Um processo reprodutivo chamado brotamento também foi observado em alguns membros dos Planctomycetes, mas a mecânica desse processo ainda é desconhecida.