Bipartition คืออะไร (ไบนารีฟิชชัน)

Bipartition หรือไบนารีฟิชชัน เป็นวิธีการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศซึ่งสิ่งมีชีวิตจะถูกเปลี่ยนเป็นสิ่งมีชีวิตใหม่สองแบบที่เหมือนกัน ในกระบวนการนี้วัสดุทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตจะถูกทำซ้ำและแบ่งออกระหว่างสิ่งมีชีวิตใหม่ทั้งสอง

วิธีการทำสำเนานี้เกิดขึ้นในเซลล์โปรคาริโอตและแตกต่างจากไมโทซีสซึ่งเป็นกระบวนการที่เซลล์ยูคาริโอตทำซ้ำ

ความแตกต่างนี้เป็นกุญแจสำคัญเนื่องจากเซลล์โปรคาริโอตนั้นง่ายกว่ายูคาริโอต ดังนั้นกระบวนการฟิชชันแบบไบนารีจึงง่ายกว่าและเร็วกว่า mitosis

ความเร็วสูงที่ฟิชชันแบบไบนารีเกิดขึ้นทำให้สิ่งมีชีวิตทวีคูณทวีคูณ

ซึ่งหมายความว่าเมื่อเซลล์ต้นกำเนิดแบ่งออกเป็นสองเซลล์จากนั้นเซลล์ลูกสาวจะทำซ้ำกระบวนการเซลล์ที่เหมือนกันจำนวนมากจะได้รับในช่วงเวลาสั้น ๆ

ตัวอย่างของปรากฏการณ์นี้คือการสืบพันธุ์ของแบคทีเรีย E-coli ที่มีอยู่ในระบบทางเดินอาหารของมนุษย์และรับผิดชอบต่อการติดเชื้อในทางเดินอาหารต่างๆ

ต้องขอบคุณกระบวนการฟิชชันแบบไบนารีที่ทำให้แบคทีเรียนี้สามารถเติบโตจากเซลล์เดียวไปสู่ประชากรหลายล้านคนในเวลาเพียงหนึ่งวัน

กระบวนการฟิชชันแบบไบนารี

เซลล์ Prokaryotic มีลักษณะสำคัญหลายประการที่ทำให้กระบวนการฟิชชันแบบไบนารีนั้นง่ายและรวดเร็ว

เซลล์ประเภทนี้ขาดนิวเคลียส ดังนั้นข้อมูลทางพันธุกรรมของคุณจึงอยู่ในบริเวณที่เรียกว่านิวคลีน ภายในนั้นมีโครโมโซมที่มีเอกลักษณ์ซึ่งมีข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตอยู่ภายใน

กระบวนการฟิชชันแบบไบนารีเริ่มต้นในโครโมโซมนี้ ข้างในนั้นมีองค์ประกอบที่เรียกว่าต้นกำเนิดของการจำลองซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของกระบวนการทำสำเนาดีเอ็นเอ

เมื่อต้นกำเนิดของการจำลองแบบถูกทำซ้ำและแยกออกมันจะสร้างต้นกำเนิดใหม่สองอันซึ่งดึงไปที่ปลายตรงข้ามของโครโมโซมจนกว่ามันจะแตกและเป็นผลให้โครโมโซมใหม่ที่มีภาระทางพันธุกรรมเหมือนกันสองเซลล์จะถูกสร้างขึ้นภายในเซลล์เดียวกัน

ด้วยกระบวนการนี้โครโมโซมแต่ละอันจะถูกส่งตรงไปยังปลายด้านหนึ่งของเซลล์และจะมีรูปร่างที่ยาว เมื่อโครโมโซมใหม่ทั้งสองตั้งอยู่ที่ปลายตรงข้ามตรงกลางของเซลล์ผนังเซลล์ใหม่จะถูกสร้างขึ้นเพื่อทำหน้าที่เป็นส่วนหนึ่งระหว่างนิวรอยด์ทั้งสอง

ในที่สุดกำแพงนี้จะถูกแบ่งโดยศูนย์และเซลล์ใหม่ทั้งสองจะถูกปล่อยออกมาเพื่อดำเนินการต่อเป็นสองสิ่งมีชีวิตอิสระใหม่

กระบวนการที่สมบูรณ์นี้เกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้น ๆ ในกรณีของ E-coli แผนกใหม่จะเกิดขึ้นในเวลาเพียง 15 นาที อย่างไรก็ตามมีแบคทีเรียอื่น ๆ ที่ทำซ้ำในอัตราที่ช้าลง

คุณลักษณะนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากขึ้นอยู่กับความเร็วที่แบคทีเรียขยายภายในสภาพแวดล้อมที่แน่นอน

ประเภทของฟิชชันไบนารี

ฟิชชันไบนารีมีสามประเภทที่กำหนดโดยวิธีการแบ่งเซลล์ ความแตกต่างเหล่านี้มีความสำคัญเนื่องจากเป็นตัวกำหนดขนาดและรูปร่างของสิ่งมีชีวิตที่สร้างขึ้นในกระบวนการ bipartition

ฟิชชันไบนารีแบบง่าย

ฟิชชันแบบไบนารีอย่างง่ายเกิดขึ้นเมื่อเซลล์แบ่งแบบสมมาตร ในกรณีเหล่านี้จะมีสิ่งมีชีวิตใหม่สองขนาดเท่ากัน สิ่งนี้เกิดขึ้นเช่นในอะมีบา

ขวางฟิชชันแบบไบนารี

ฟิชชันไบนารีแบบขวางเกิดขึ้นเมื่อการแบ่งเซลล์เกิดขึ้นโดยบังเอิญกับแกนตามขวางของสิ่งมีชีวิต สิ่งนี้เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตเช่น planaria

ฟิชชันแบบไบนารีตามยาว

ฟิชชันไบนารีแบบยาวเกิดขึ้นเมื่อการแบ่งเซลล์เกิดขึ้นโดยบังเอิญกับแกนตามยาวของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างของปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นใน Euglena

ฟิชชันหลายตัว

ในบางสิ่งมีชีวิตกระบวนการฟิชชันจะไม่ปรากฏในรูปแบบไบนารี แต่มีหลายวิธี ในกรณีเหล่านี้นิวเคลียสจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนจากนั้นนิวเคลียสจะแบ่งออกเป็นหลายส่วนตามที่มีนิวเคลียส

นี่เป็นวิธีที่เซลล์จำนวนมากสามารถผลิตได้จากเซลล์ต้นกำเนิดเดียว

การสืบพันธุ์แบบนี้เกิดขึ้นในปรสิตมาลาเรียซึ่งทำให้เกิดการพัฒนาที่ยิ่งใหญ่กว่าเชื้อแบคทีเรียชนิดอื่น

คุณสมบัติ

ในทางทฤษฎีการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศสร้างสองเซลล์ที่มี DNA เหมือนกัน นี่ก็หมายความว่าสิ่งมีชีวิตที่ทำซ้ำผ่านวิธีนี้เหมือนกันและพวกมันไม่ได้รับการดัดแปลงใด ๆ เมื่อเวลาผ่านไป

นี่หมายความว่าสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีปัญหาอย่างมากในการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมใหม่หรือแม้กระทั่งอยู่ในสภาพแวดล้อมของตัวเองเมื่อมีการเปลี่ยนแปลง ในกรณีของแบคทีเรียสิ่งนี้จะหมายถึงความสามารถในการกำจัดพวกมันออกจากสิ่งมีชีวิตได้อย่างง่ายดาย

อย่างไรก็ตามพบว่า DNA ของแบคทีเรียมีอัตราการกลายพันธุ์ค่อนข้างสูง

สิ่งนี้ช่วยให้พวกเขาพัฒนาความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะและแม้แต่เรียนรู้ที่จะพัฒนาภายในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย

ในอีกทางหนึ่งฟิชชันฟิชชันเป็นวิธีการทำซ้ำที่มีประสิทธิภาพมากด้วยความเรียบง่าย ด้วยเหตุผลนี้สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมทำให้แบคทีเรียเติบโตได้อย่างรวดเร็ว

การกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอในฟิชชันแบบไบนารี

ในฟิชชันไบนารีจะไม่มีการรวมกันของยีนระหว่างสิ่งมีชีวิตทั้งสองเช่นในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ อย่างไรก็ตามมีการแลกเปลี่ยนรูปแบบอื่น ๆ ของสารพันธุกรรมที่ทำให้เกิดการกลายพันธุ์ของ DNA

จนถึงขณะนี้มีการตรวจพบการแลกเปลี่ยนแบคทีเรียในสามรูปแบบ:

• การรวมกันนั่นคือการรวมตัวกันของแบคทีเรียสองตัวซึ่งช่วยให้ DNA วงกลมของพวกเขาได้รับการรวมตัวกันใหม่
• การดูดซึมนั่นคือเมื่อเซลล์รวมชิ้นส่วนของเซลล์ที่ตายแล้วเข้าไปใน DNA ของมันเอง
• Transduction เป็นกระบวนการที่ยีนถูกขนส่งภายในเซลล์ด้วยไวรัสแบคทีเรียที่เรียกว่า bacteriophages

แม้ว่ากระบวนการเหล่านี้จะไม่เทียบเท่ากับการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศผลที่ได้คือแบคทีเรียสามารถรวมลักษณะของเซลล์ผู้ปกครองสองแห่งที่แตกต่างกัน

ด้วยเหตุนี้แบคทีเรียจึงสามารถกลายพันธุ์และปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมใหม่ซึ่งรับประกันอายุการใช้งานที่นานขึ้นต่อยาปฏิชีวนะหรือภัยคุกคามอื่น ๆ