Բակտերիաների կիսումը

Դու հավանաբար արդեն իսկ ծանոթ ես միտոզ կոչվող գործընթացին, որի շնորհիվ բջջի կիսման ժամանակ կորիզավորները (ինչպես օրինակ՝ դու, ես, քո շունը և ձեր տան բույսերը) կիսում են իրենց կորիզային ԴՆԹ-ն։ Բայց միտոզը իրականում բավականին բարդ գործընթաց է, այն կարծես քրոմոսոմների հատուկ պար լինի, հատուկ մշակված խորեոգրաֆիայով։

Հավանաբար դու մտածում ես՝ իսկ ինչպե՞ս են կիսվում ավելի պարզ օրգանիզմները, օրինակ՝ բակտերիաները։ Պատասխանն է՝ ուղղակի բաժանման գործընթացով։

Բակտերիաների ուղղակի կիսումը այն գործընթացն է, որի շնորհիվ դրանց բջիջները կիսվում են։ Ընդհանուր առմամբ ուղղակի կիսման գործընթացը նման է բազմաբջիջ օրգանիզմներում (ինչպես օրինակ՝ բույսերում և կենդանիներում) իրականացվող միտոզին։ Այնուամենայնիվ այս գործընթացի նպատակն այլ է։

Երբ բազմաբջիջ օրգանիզմների բջիջները բաժանվում են միտոզով տվյալ օրգանիզմը կա՛մ աճում է, կա՛մ էլ փոխարինում է դրա արդեն ծերացած բջիջները։ Սակայն բակտերիաների պարագայում բջջի կիսումը ոչ թե մարմնի բջիջների ավելացման եղանակն է, այլ բակտերիաների բազմացման ձև է։ Դրա միջոցով բակտերիաների պոպուլյացիայում ավելանում է բակտերիաների քանակը։

Ուղղակի բաժանումը միտոզի հետ որոշ ընդհանրություններ ունի։ Սակայն այս գործընթացները տարբերվում են միմյանցից մի քանի հատկանշական և հիմնական կետերով։ Արի՛ տեսնենք, թե ինչպես է ընթանում այս գործընթացը։

Մարդու բաժանվող բջջի նման, բաժանվող բակտերիան ևս պետք է պատճենի իր ԴՆԹ-ն։ Ի տարբերություն մարդու բջիջներին, որոնք իրենց թաղանթապատ կորիզում ունեն մի քանի գծային քրոմոսոմներ, բակտերիաները ունեն միայն 1 օղակաձև քրոմոսոմ և չունեն կորիզ։ Բայց, բակտերիայի քրոմոսոմը տեղակայված է բջջի նուկլեոիդ կոչվող հատուկ շրջանում։

ԴՆԹ-ի պատճենումը ֆերմենտների միջոցով սկսվում է քրոմոսոմի կրկնապատկման սկզբնակետ/կրկնապատկման օրիջին կոչվող տեղամասից։ Այս սկզբնակետը ԴՆԹ-ի կրկնապատկված առաջին տեղամասն է։ Կրկնապատկման հաջորդ փուլերում երկու սկզբնակետերը ուղվում են դեպի բջջի հակառակ ծայրերը՝ իրենց հետ ձգելով նաև ողջ քրոմոսոմը։ Այս ընթացքում բջիջը նաև երկարում է՝ հեշտացնելով նոր առաջացած քրոմոսոմների բաժանումը։

Կրկնապատկման գործընթացը շարունակվում է այնքան ժամանակ մինչև ողջ քրոմոսոմը պատճենվում է և կրկնապատկման ֆերմենտները հադիպում են միմյանց քրոմոսոմի հակառակ կողմում։ Երբ քրոմոսոմները արդեն տեղաշարժված են լինում դեպի բջջի հակառակ բևեռներ և բջջի կենտրոնական հատվածը արդեն ազատ է լինում, ապա կարող է իրականացվել ցիտոպլազմայի բաժանումը։

Այս գործընթացի ընթացքում բջջաթաղանթը ներփքվում է՝ առաջացնելով միջնորմ կամ նոր բաժանող պատ։ Այն առաջանում է բջջի միջնամասում։ (Բակտերիաները ունեն բջջապատ, որը պետք է վերականգնեն բջջի բաժանման ընթացքում)։

Վերջապես, միջնորմով բաժանվում և առաջանում են 2 բակտերիաներ, որոնք շարունակում են իրենց կյանքը՝ որպես առանձին օրգանիզմներ։

Բակտերիաների ուղղակի բաժանումը որոշ նմանություններ ունի մարդկանց և կորիզավորների բջիջներում իրականացող միտոզի հետ։ Երկուսի ժամանակ էլ քրոմոսոմները կրկնապատկվում և առանձնանում են, իսկ բջիջը բաժանում է իր ցիտոպլազման երկու նոր բջիջների միջև։

Այնուամենայնիվ, այս երկու գործընթացների իրականացման մեխանիզմներն ու հետևանքները բավականին տարբերվում են։ Օրինակ՝ բակտերիաների կիսման ժամանակ բաժանման իլիկ չի ձևավորվում։ Եվ հավանաբար, ավելի կարևոր կետ է այն, որ ուղղակի բաժնման ժամանակ ԴՆԹ-ի կրկնապատկումն ու դրա առանձնացումը միաժամանակ են իրականանում (ի տարբերություն միտոզի, որի ժամանակ ԴՆԹ-ն կրկնապատկվում է S փուլի ընթացքում, իսկ առանձնանուն է M փուլում, որը տեղի է ունենում շատ ավելի վաղ)։