Vad är bipartitionen? (Binär klyvning)

Bipartition eller binär fission är en metod för asexuell reproduktion genom vilken en organism transformeras till två identiska nya organismer. I denna process dupliceras och delas det genetiska materialet i ett levande väsen mellan två nya varelser.

Denna reproduktionsmetod förekommer i prokaryota celler och skiljer sig från mitos, processen genom vilken eukaryota celler reproducerar.

Denna skillnad är viktig eftersom prokaryota celler är enklare än eukaryoter. Därför är binärklyvningsprocessen enklare och snabbare än mitos.

Den höga hastighet vid vilken binär klyvning uppstår tillåter organismer att multiplicera exponentiellt.

Det innebär att när en stamcell bryter sig in i två och då upprepas dotterncellerna processen, uppnås en stor mängd identiska celler på kort tid.

Ett exempel på detta fenomen är reproduktionen av bakterien E-coli, närvarande i matsmältningskanalen och ansvarig för olika gastrointestinala infektioner.

Tack vare processen med binär fission kan denna bakterie växa från en enda cell till en befolkning på miljoner över en dag.

Binär klyvningsprocess

Prokaryota celler har flera viktiga egenskaper som gör att binär fission kan vara enkelt och snabbt.

Denna typ av celler saknar en kärna. Därför är din genetiska information inom ett område som kallas nukleoid. Inom den här ligger en unik kromosom där all organismens genetiska information ingår.

Processen med binär klyvning börjar i denna kromosom. Inuti det finns ett element som kallas replikationens ursprung, vilket är där DNA-dupliceringsprocessen börjar.

När replikationens ursprung dupliceras och separeras, genererar det två nya ursprung som drar mot de motsatta ändarna av kromosomen tills det bryts och som följd produceras två nya kromosomer med identisk genetisk belastning inom samma cell.

Tack vare denna process riktas varje kromosom mot ena änden av cellen och detta tar en långsträckt form. När de två nya kromosomerna ligger i motsatta ändar i mitten av cellen skapas en ny cellvägg som fungerar som en uppdelning mellan de två nukleoiderna.

Slutligen är denna vägg uppdelad av mitten och de två nya cellerna släpps för att fortsätta som två nya oberoende varelser.

Denna fullständiga process sker på mycket kort tid. I fallet med E-coli sker en ny delning på bara 15 minuter. Det finns dock andra bakterier som reproducerar långsammare.

Denna egenskap är extremt viktig eftersom det beror på hur snabbt en bakterie sträcker sig inom en viss miljö.

Typer av binär fission

Det finns tre typer av binär fission som bestäms av hur cellen är uppdelad. Dessa skillnader är viktiga eftersom de bestämmer den resulterande storleken och formen hos de organismer som skapas i bipartitionsprocessen.

Enkel binär fission

Enkel binär klyvning uppträder när cellen delar sig symmetriskt. I dessa fall produceras två nya organismer av samma storlek. Detta sker exempelvis i amoebas.

Tvärgående binär fission

Tvärgående binär fission uppträder när celldelningen sker i sammanträffande med organismens tvärgående axel. Detta sker i organismer som planaria.

Longitudinal binär fission

Längds binär fission uppträder när celldelningen sker i sammanträffande med organismens längdaxel. Ett exempel på detta fenomen förekommer i Euglena.

Multipel klyvning

I vissa organismer förefaller fissionsprocessen inte i binär form men på ett flertal sätt. I dessa fall är kärnan uppdelad i mer än två delar och sedan uppdelas cytoplasman i så många delar som det finns kärnor.

Så här kan ett varierat antal celler produceras från en enda stamcell.

Denna typ av reproduktion sker i malariaparasiten, vilket gör dess utveckling ännu större än för andra bakterier.

särdrag

Asexuell reproduktion, teoretiskt, genererar två celler med identiskt DNA. Detta innebär att de organismer som reproducerar genom denna metod är identiska med varandra och att de inte genomgår någon modifikation med tiden.

Detta innebär att dessa organismer har stora svårigheter att anpassa sig till en ny miljö eller till och med förblir i sin egen miljö när den genomgår någon förändring. När det gäller bakterier skulle detta medföra att de kan eliminera dem från organismen med stor lätthet.

Det har dock visat sig att DNA-bakterierna har en relativt hög mutationshastighet.

Detta gör det möjligt för dem att utveckla resistens mot antibiotika och till och med lära sig att utvecklas inom en mängd olika miljöförhållanden.

Å andra sidan är binär fission en mycket effektiv reproduktionsmetod tack vare dess enkelhet. Av den anledningen, med lämpliga miljöförhållanden, kan tillväxten av bakterier vara extremt snabb.

Mutation av DNA i binär fission

I binär klyvning finns ingen kombination av gener mellan två organismer, som vid sexuell reproduktion. Det finns emellertid andra former av utbyte av genetiskt material som tillåter mutation av DNA.

Hittills har tre möjliga växlingsmetoder i bakterier upptäckts:

• Sammanhanget, det vill säga föreningen av två bakterier, vilket gör att deras cirkulära DNA kan genomgå rekombination.
• Absorption, det vill säga när en cell integrerar fragment av döda celler i sitt eget DNA.
• Transduktion, en process där gener transporteras inuti cellen tack vare bakteriella virus som kallas bakteriofager.

Även om dessa processer inte motsvarar sexuell reproduktion, är resultatet att en bakterie kan kombinera egenskaperna hos två olika föräldraceller.

Tack vare detta kan bakterier mutera och anpassa sig till nya miljöer, vilket garanterar en längre livslängd mot antibiotika eller andra hot.