Wat is de Bipartition? (Binaire Fission)

de bipartitie of binaire splitsing het is een methode van aseksuele voortplanting waardoor een organisme wordt getransformeerd in twee nieuwe identieke organismen. In dit proces wordt het genetische materiaal van een levend wezen gedupliceerd en verdeeld tussen twee nieuwe wezens.

Deze reproductiemethode vindt plaats in prokaryotische cellen en verschilt van mitose, het proces waarmee eukaryote cellen zich reproduceren.

Dit verschil is essentieel omdat prokaryote cellen eenvoudiger zijn dan eukaryoten. Daarom is het binaire splitsingsproces eenvoudiger en sneller dan mitose.

De hoge snelheid waarmee binaire splitsing optreedt, laat organismen zich exponentieel vermenigvuldigen.

Dit betekent dat wanneer een moedercel in tweeën breekt en de dochtercellen het proces herhalen, als een resultaat een enorme hoeveelheid identieke cellen wordt verkregen in een korte tijdsperiode.

Een voorbeeld van dit fenomeen is de reproductie van de bacterie E-coli, aanwezig in het menselijke spijsverteringskanaal en verantwoordelijk voor verschillende gastro-intestinale infecties.

Dankzij het proces van binaire splitsing kan deze bacterie groeien van een enkele cel naar een populatie van miljoenen gedurende slechts één dag.

Binair splitsingsproces

Prokaryote cellen hebben verschillende belangrijke kenmerken die het binaire splitsingsproces eenvoudig en snel maken.

Dit type cellen mist een kern. Daarom bevindt je genetische informatie zich in een gebied dat bekend staat als een nucleotide. Hierin bevindt zich een uniek chromosoom waarin alle genetische informatie van het organisme is vervat.

Het proces van binaire splitsing begint op dit chromosoom. Binnenin bevindt zich een element dat bekend staat als de oorsprong van replicatie, waar het DNA-duplicatieproces begint.

Wanneer de replicatie-oorsprong wordt gedupliceerd en gescheiden, genereert het twee nieuwe oorsprongen, die naar de tegenovergestelde uiteinden van het chromosoom trekken, totdat het breekt en als resultaat twee nieuwe chromosomen met identieke genetische belasting binnen dezelfde cel worden geproduceerd.

Dankzij dit proces is elk chromosoom gericht op het ene uiteinde van de cel en dit heeft een langwerpige vorm. Wanneer de twee nieuwe chromosomen zich aan tegenovergestelde uiteinden in het midden van de cel bevinden, wordt een nieuwe celwand gemaakt die fungeert als een scheiding tussen de twee nucleoïden.

Uiteindelijk wordt deze muur gedeeld door het midden en worden de twee nieuwe cellen vrijgegeven om verder te gaan als twee nieuwe onafhankelijke wezens.

Dit complete proces vindt in een zeer korte tijd plaats. In het geval van E-coli vindt er een nieuwe verdeling plaats in slechts 15 minuten. Er zijn echter andere bacteriën die zich in een langzamer tempo voortplanten.

Deze functie is uitermate belangrijk omdat het afhangt van de snelheid waarmee een bacterie zich uitstrekt binnen een gegeven omgeving.

Typen binaire splitsing

Er zijn drie soorten binaire splitsing die worden bepaald door de manier waarop de cel is verdeeld. Deze verschillen zijn belangrijk omdat ze de resulterende grootte en vorm bepalen van de organismen die tijdens het bipartitieproces worden gecreëerd.

Eenvoudige binaire splitsing

Eenvoudige binaire splitsing vindt plaats wanneer de cel zich symmetrisch verdeelt. In deze gevallen worden twee nieuwe organismen van gelijke grootte geproduceerd. Dit gebeurt bijvoorbeeld in amoeben.

Transverse binaire splitsing

Transverse binaire splitsing treedt op wanneer de deling van de cel plaatsvindt in coïncidentie met de transversale as van het organisme. Dit gebeurt in organismen zoals de planaria.

Longitudinale binaire splitsing

Longitudinale binaire splitsing treedt op wanneer de deling van de cel plaatsvindt in samenvallen met de longitudinale as van het organisme. Een voorbeeld van dit fenomeen vindt plaats in de Euglena.

Meerdere splitsing

In sommige organismen wordt het splijtingsproces niet op een binaire manier gepresenteerd, maar op meerdere manieren. In deze gevallen is de kern verdeeld in meer dan twee delen en dan is het cytoplasma verdeeld in evenveel delen als er kernen zijn.

Dit is hoe een divers aantal cellen kan worden geproduceerd uit een enkele stamcel.

Dit type reproductie komt voor in de malariaparasiet, die zijn ontwikkeling zelfs nog groter maakt dan die van andere bacteriën.

features

Aseksuele voortplanting genereert in theorie twee cellen met identiek DNA. Dit impliceert dat de organismen die zich via deze methode reproduceren, identiek zijn aan elkaar en dat ze in de loop van de tijd geen enkele wijziging ondergaan..

Dit houdt in dat deze organismen grote moeite hebben om zich aan te passen aan een nieuwe omgeving of zelfs om in hun eigen omgeving te blijven wanneer het een verandering ondergaat. In het geval van bacteriën zou dit betekenen dat ze met groot gemak uit het organisme kunnen worden verwijderd.

Er is echter gevonden dat het DNA van bacteriën een relatief hoge mutatiesnelheid heeft.

Hierdoor kunnen ze antibioticaresistentie ontwikkelen en zelfs leren ontwikkelen binnen een breed scala aan omgevingsomstandigheden.

Aan de andere kant is binaire splitsing een zeer efficiënte reproductiemethode dankzij de eenvoud ervan. Om deze reden kan, met de juiste omgevingscondities, de groei van bacteriën extreem snel zijn.

Mutatie van DNA in binaire splitsing

Bij binaire splitsing is er geen combinatie van genen tussen twee organismen, zoals bij seksuele reproductie. Er zijn echter ook andere vormen van uitwisseling van genetisch materiaal die DNA-mutatie mogelijk maken.

Tot nu toe zijn er drie mogelijke manieren van uitwisseling van bacteriën ontdekt:

• De conjunctie, dat wil zeggen, de vereniging van twee bacteriën, waardoor hun circulaire DNA recombinatie kan ondergaan.
• Absorptie, dat wil zeggen wanneer een cel fragmenten van dode cellen in zijn eigen DNA integreert.
• Transductie, een proces waarbij genen worden getransporteerd in de cel dankzij bacteriële virussen die bacteriofagen worden genoemd.

Hoewel deze processen niet gelijkwaardig zijn aan seksuele reproductie, is het resultaat dat een bacterie de eigenschappen van twee verschillende oudercellen kan combineren.

Hierdoor kunnen bacteriën muteren en zich aanpassen aan nieuwe omgevingen, wat een langere levensverwachting tegen antibiotica of andere bedreigingen garandeert.

referenties

1. Grenzeloos. (S.F.). Binnary Fission Teruggeplaatst van: boundless.com
2. Khan Academy. (S.F.). Bacteriële binaire splitsing. Teruggeplaatst van: khanacademy.org
3. Science Prof Online. (2015). Binaire Fission of Prokaryotic Cells. Teruggeplaatst van: scienceprofonline.com
4. De redacteuren van Encyclopaedia Britannica. (2013). Binaire Fission. Teruggeplaatst van: britannica.com
5. Tutor Vista. (S.F.). Verschillende soorten aseksuele reproductie. Teruggeplaatst van: tutorvista.com.