МИКРОБИОЛОГИЯ Учебное пособие - 2012

ГЛАВА 3. МОРФОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ

3.5. РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ

Большинство бактерий размножается путем равновеликого бинарного деления, что приводит к образованию двух одинаковых клеток. У грамположительных бактерий деление клетки происходит за счет синтеза поперечной перегородки от периферии к центру, при этом диаметр клетки не изменяется. Грамотрицательные бактерии делятся перетяжкой, при этом в месте перетяжки диаметр клетки резко сужается. Расхождение вновь образовавшихся клеток происходит в результате действия литического фермента на срединный слой клеточной перегородки.

Делению клетки предшествует репликация бактериальной хромосомы. Репликация хромосомной ДНК осуществляется от начальной точки ori (от англ. origin — начало). Хромосома бактериальной клетки связывается в области ori с цитоплазматической мембраной. Часто можно обнаружить, что контакт ДНК с ЦПМ осуществляется посредством мезосом. Репликация ДНК катализируется ДНК-полимеразами. Сначала двойная спираль молекулы ДНК раскручивается, в результате чего образуется репликативная вилка (разветвление цепи). Затем на каждой из полинуклеотидных цепей идет синтез комплементарной пары. Дальнейшее разделение двух дочерних хромосом происходит благодаря локальному синтезу участка цитоплазматической мембраны между ними. Это приводит к оформлению обособленных нуклеоидов.

Репликация бактериальной хромосомы запускает механизм клеточного деления. Образуется перетяжка или перегородка деления внутри клетки (рис. 11). В результате автолиза перегородки деления клетки расходятся. Автолиз при этом может проходить неравномерно, и делящиеся клетки в одном участке остаются соединенными под углом друг к другу, что, например, характерно для коринебактерий.

Рис. 11. Схема репликации хромосомы и деления бактериальной клетки (Гусев, Минеева, 2005):

а — клетка с частично реплицированной хромосомой: 1 — ДНК; 2 — прикрепление хромосомы к ЦПМ; 3 — ЦПМ; 4 — клеточная стенка; 6 — репликация хромосомы завершена: 5 — локальный синтез участка ЦПМ; 6 — новый материал клеточной стенки; в — начало деления клетки путем образования поперечной перегородки

Разновидностью бинарного деления является почкование, характерное для бактерий родов Rhodomicrobium. Процесс почкования у штаммов Rhodomicrobium напоминает размножение дрожжей почкованием. У бактерий рода Hyphomicrobium при почковании на конце овальной неподвижной материнской клетки образуется очень тонкий нитевидный вырост — гиф, толщиной около 0,3 мкм, иногда в несколько раз длиннее самой клетки. На конце гифа формируется почка, в которую переходит один из реплицировавшихся нуклеоидов. Почка разрастается, превращаясь в дочернюю клетку. Последняя образует жгутики, отделяется от материнской клетки и уплывает либо продолжает сохранять с ней связь, формируя многоклеточные комплексы. Когда отпочковавшиеся клетки начинают расти, жгутики отпадают.