Разделяне на прокариотни клетки Wikipedia
Деление на прокариотни клетки - процесът на образуване на дъщерни прокариотни клетки от майката. Ключовите събития в клетъчния цикъл както при прокариотите, така и при еукариотите са репликацията на ДНК и клетъчното делене. Отличителна черта на прокариотното клетъчно делене е прякото участие на реплицирана ДНК в процеса на делене [1]. В преобладаващото мнозинство от случаите прокариотните клетки се делят, образувайки две дъщерни клетки с еднакъв размер, следователно този процес понякога се нарича бинарно делене. Тъй като най-често прокариотните клетки имат клетъчна стена, бинарното делене е придружено от образуването прегради - прегради между дъщерни клетки, които след това се разслояват в средата. Процесът на разделяне на прокариотна клетка е проучен подробно, като се използва примера Ешерихия коли [2] .
Изясняването на механизма на разделяне на грам-отрицателни бактерии е улеснено от изследването на мутантни щамове Е. coli, при които този механизъм е нарушен. В резултат на мутации, които засягат гени, участващи в клетъчното делене, могат да се образуват следните фенотипове:
- нишките са дълги клетки, които се образуват, ако по една или друга причина не се образува преграда. Филаментите са от няколко вида:
- съдържащ множество нуклеоиди, разпределени равномерно по дължината на клетката. При такива щамове ДНК сегрегацията протича нормално, но въпреки това преградата не се образува; те се наричат Fts - (от английското filamentation temperature-sensitive) [3];
- съдържащ единичен нуклеоид приблизително в средата на клетката. В този случай причината за образуването на нишки са нарушения в синтеза на ДНК, съответно щамовете се наричат ДНК - [4];
- съдържащ множество нуклеоиди в средата на клетката. В бъдеще, по-близо до краищата на такива клетки, могат да се образуват прегради и в резултат на това, неядрени клетки (виж отдолу). Тези събития са резултат от нарушения в механизма на ДНК сегрегация, съответните щамове най-често се наричат Par - (от английския дял) [4];
- миницелите са малки клетки, лишени от ДНК. Миниклетките се образуват, когато по време на разделянето се образуват повече от една преграда или е на грешното място. Щамове с такива нарушения се наричат Min - (от английската миниатюра) [5];
- неядрени клетки - клетки с нормален размер, лишени от ДНК. Както бе споменато по-горе, безядрените клетки могат да бъдат образувани от нишки тип Par. В същото време с някои мутации, например Muk - (от
Централната роля в клетъчното делене на грам-отрицателни бактерии играе септалният пръстен - пръстенна органела, разположена приблизително в средата на клетката и способна да се свива, образувайки свиване между две нови дъщерни клетки. Зрелият преграден пръстен е сложен протеинов комплекс, съставен от над дузина различни протеини. Десет от тях (FtsA, B, I, K, L, N, Q, W, Z и ZipA) са абсолютно необходими за образуването на преграда и нарушаването на работата им води до образуването на нишки като Fts - [2]. Останалите компоненти не са строго необходими и техните функции могат да се припокриват. Образуването на преграден пръстен се извършва на няколко етапа, нови протеини се прикачват един по един в следния ред: FtsZ → FtsA/ZipA → FtsK → FtsQ → FtsL/FtsB → FtsW → FtsI → FtsN [7] .