Reproducción Bacteriana y Fisión Binaria

Las bacterias son organismos procariotas que se reproducen asexualmente. La reproducción bacteriana ocurre más comúnmente por un tipo de división celular llamada fisión binaria. La fisión binaria implica la división de una sola célula, lo que da como resultado la formación de dos células que son genéticamente idénticas. Para comprender el proceso de fisión binaria, es útil comprender la estructura celular bacteriana.

Estructura Celular Bacteriana

Las bacterias tienen diferentes formas celulares. Las formas de células bacterianas más comunes son esféricas, en forma de varilla y en espiral. Las células bacterianas contienen típicamente las siguientes estructuras: una pared celular, membrana celular, citoplasma, ribosomas, plásmidos, flagelos y una región nucleoide.

• Pared Celular: Una cubierta externa de la célula que protege la célula bacteriana y le da forma.
• Citoplasma: Sustancia gelatinosa compuesta principalmente de agua que también contiene enzimas, sales, componentes celulares y diversas moléculas orgánicas.
• Membrana Celular o Membrana Plasmática: Rodea el citoplasma de la célula y regula el flujo de sustancias dentro y fuera de la célula.
• Flagelos: Protuberancia larga en forma de látigo que ayuda en la locomoción celular.
• Ribosomas: Estructuras celulares responsables de la producción de proteínas.
• Plásmidos: Estructuras circulares de ADN portadoras de GENES que no participan en la reproducción.
• Región Nucleoide: Área del citoplasma que contiene la única molécula de ADN bacteriano.

Fisión Binaria

La mayoría de las bacterias, incluidas Salmonella y E. coli, reproducirse por fisión binaria. Durante este tipo de reproducción asexual, la molécula de ADN individual se replica y ambas copias se unen, en diferentes puntos, a la membrana celular. A medida que la célula comienza a crecer y alargarse, la distancia entre las dos moléculas de ADN aumenta. Una vez que la bacteria casi duplica su tamaño original, la membrana celular comienza a pellizcarse hacia adentro en el centro. Finalmente, se forma una pared celular que separa las dos moléculas de ADN y divide la célula original en dos células hijas idénticas.

Hay una serie de beneficios asociados con la reproducción a través de la fisión binaria. Una sola bacteria es capaz de reproducirse en grandes cantidades a un ritmo rápido. En condiciones óptimas, algunas bacterias pueden duplicar su número de población en cuestión de minutos u horas. Otro beneficio es que no se pierde tiempo buscando pareja, ya que la reproducción es asexual. Además, las células hijas resultantes de la fisión binaria son idénticas a la célula original. Esto significa que están bien adaptados para la vida en su entorno.

Recombinación Bacteriana

La fisión binaria es una forma efectiva para que las bacterias se reproduzcan, sin embargo, no está exenta de problemas. Dado que las células producidas a través de este tipo de reproducción son idénticas, todas son susceptibles a los mismos tipos de amenazas, como cambios ambientales y antibióticos. Estos peligros podrían destruir una colonia entera. Para evitar tales peligros, las bacterias pueden variar genéticamente más a través de la recombinación. La recombinación implica la transferencia de genes entre células. La recombinación bacteriana se logra a través de conjugación, transformación o transducción.

Conjugación

Algunas bacterias son capaces de transferir fragmentos de sus genes a otras bacterias con las que entran en contacto. Durante la conjugación, una bacteria se conecta a otra a través de una estructura de tubo de proteína llamada pilus. Los genes se transfieren de una bacteria a la otra a través de este tubo.

Transformación

Algunas bacterias son capaces de tomar ADN de su entorno. Estos restos de ADN provienen más comúnmente de células bacterianas muertas. Durante la transformación, la bacteria se une al ADN y lo transporta a través de la membrana celular bacteriana. El nuevo ADN se incorpora luego al ADN de la célula bacteriana.

Transducción

La transducción es un tipo de recombinación que implica el intercambio de ADN bacteriano a través de bacteriófagos. Los bacteriófagos son virus que infectan bacterias. Hay dos tipos de transducción: transducción generalizada y especializada.

Una vez que un bacteriófago se adhiere a una bacteria, inserta su genoma en la bacteria. El genoma viral, las enzimas y los componentes virales se replican y ensamblan luego dentro de la bacteria huésped. Una vez formados, los nuevos bacteriófagos lisan o abren la bacteria, liberando los virus replicados. Sin embargo, durante el proceso de ensamblaje, parte del ADN bacteriano del huésped puede quedar encerrado en la cápside viral en lugar del genoma viral. Cuando este bacteriófago infecta a otra bacteria, inyecta el fragmento de ADN de la bacteria previamente infectada. Este fragmento de ADN se inserta entonces en el ADN de la nueva bacteria. Este tipo de transducción se denomina transducción generalizada.

En la transducción especializada, fragmentos del ADN de la bacteria huésped se incorporan en los genomas virales de los nuevos bacteriófagos. Los fragmentos de ADN pueden transferirse a cualquier bacteria nueva que infecten estos bacteriófagos.

Fuentes

• Reece, Jane B. y Neil A. Campbell. Biología Campbell. Benjamin Cummings, 2011.