Les bactéries sont des microbes unicellulaires et sont l'une des formes de vie les plus simples sur Terre. Ne contenant qu'un seul chromosome d'ADN, ils manquent d'un noyau ou d'autres organites trouvés dans la plupart des cellules eucaryotes. Pour se répliquer, les bactéries subissent le processus de la fission binaire, où une cellule bactérienne se développe en taille, copie son ADN, puis se divise en deux cellules "filles" identiques. Les bactéries peuvent également échanger de l'ADN par conjugaison, ce qui leur permet de partager des traits qui surmontent les stress environnementaux comme les antibiotiques.
Anatomie d'une bactérie
Une cellule bactérienne est un procaryote extrêmement simple, c'est-à-dire t contient un noyau. Une bactérie ne contient qu'une paroi cellulaire, une membrane cellulaire, un cytoplasme, des ribosomes et le chromosome, bien que certaines cellules bactériennes contiennent également un plasmide ou des structures extra-cellulaires comme une capsule, des fimbriae et des flagelles. Contrairement à une cellule eucaryote, qui possède un noyau, une bactérie ne subit pas de mitose au cours de la réplication, où le noyau se divise et l'ADN est réparti en deux ensembles identiques. Au lieu de cela, les bactéries se reproduisent par fission binaire, un processus de réplication qui copie l'ADN de la bactérie et divise une seule cellule en deux cellules filles identiques. La simplification du processus de reproduction des bactéries permet aux bactéries de se reproduire à un rythme remarquablement rapide. Dans les bonnes conditions, une seule cellule bactérienne peut se répliquer en un milliard de bactéries individuelles en seulement 10 heures.
Nous avons des jumeaux!
La fission binaire est un processus étroitement contrôlé divise une bactérie uniformément en deux filles complètes en utilisant des protéines spécifiques conçues pour la réplication. La fission binaire commence par une réplication de l'ADN de la bactérie. Une fois que l'ADN est répliqué dans le chromosome, le chromosome s'organise en deux fourches de réplication, puis se divise aux extrémités opposées de la cellule. Au site de division, près du centre de la bactérie allongée, la machinerie de division est assemblée, notamment l'anneau protéique FtsZ. Une fois que les éléments pour la division sont assemblés, la bactérie synthétise une nouvelle paroi cellulaire au site de division en utilisant la membrane cellulaire et se divise en deux cellules filles identiques. Les cellules filles sont des clones, identiques à tous les égards à la bactérie originale.
Les bactéries ont la capacité de modifier leur structure génétique en utilisant le transfert de plasmides, une petite molécule d'ADN circulaire contenant des informations génétiques qui permettent à la bactérie de surmonter les stress environnementaux. Les plasmides sont soit captés par une bactérie de son environnement, soit transmis de bactéries à bactéries par un processus appelé conjugaison. Cela leur permet de s'adapter pour vivre dans des environnements hostiles, allant de la neige arctique au fond de l'océan. Cela leur permet également de développer une résistance aux stress artificiels comme les antibiotiques. Un plasmide ne se répliquera pas toujours pendant le processus de division; de temps en temps, ils sont transmis à une seule des cellules filles. Les plasmides se répliquent à travers un tronçon de leur propre ADN qui assure la réplication par la cellule de la bactérie parente, et peut même se répliquer indépendamment de la bactérie. Une seule bactérie peut contenir des centaines de plasmides répliqués.
Réplication alternative
Les bactéries sont extrêmement diverses et certaines formes de bactéries ne se répliquent pas par fission binaire. Les cyanobactéries Stanieria se répliquent dans la paroi cellulaire, produisant des douzaines ou même des centaines de descendants appelés béocytes. La paroi cellulaire se rompt et tous les bæocytes sont libérés simultanément. Dans Epulopiscium, deux petites cellules se forment à partir de l'ADN répliqué dans une plus grande cellule mère. Lorsque la descendance est complètement développée, la cellule mère meurt, libérant deux cellules bactériennes complètes. Un processus de reproduction appelé bourgeonnement a également été observé chez certains membres des Planctomycètes, mais les mécanismes de ce processus sont encore inconnus.
