Вопрос 5. Бинарное мономорфное деление клеток.

Бинарное деление материнской клетки и расхождение 2-х дочерних клеток происходит в конце периода Д (после расхождения дочерних хромосом). Сначала в середине клетки образуется инвагинация ЦПМ и клеточной стенки. Процесс активируется пенициллин-связывающим белком Pbp3 (принимает участие в синтезе пептидогликана клеточных перегородок). в центре клетки образуется специфическая белковая структура – перисептальное кольцо

Перисептальное кольцо (септа – перегородка) образуется в центре клетки непосредственно перед началом деления, состоит из молекул одного белка FtsZ, экспрессия которого связана только с определенным этапом клеточного цикла.

FtsZ – белок близок к белкам эукариот – тубулинам, из которых образуются микротрубочки в митозе. В норме образование перегородок происходит в центре клеток. У мутантов в локусе minB локализация перегородок нарушена, образуется 1 круглая mini-клетка без ДНК, а другая удлиненная – содержит всю материнскую ДНК.

Образование поперечной перегородки в делящейся клетке S. pyogenes а — образующаяся перегородка; б — нуклеоид; в — клеточная стенка.

Мономорфное деление M. lysodeikticus - после разделения материнской бактериальной клетки образуются две одинаковые дочерние клетки. Нет материнской и дочерней клеток – это мономорфное деление – т.е. деление, при котором образуются две равноценные клетки. пример бессмертия!!!

2-й вариант мономорфного деления - перетяжкой. Миксобактерии рода Polyangium

Вопрос 6. Дифференцировка клеток (диморфный тип деления)

У почкующихся бактерий: p. Hyphomicrobium , p. Caulobacter

Диморфный клеточный цикл: - у бактерий p. Hyphomicrobium: Материнская клетка дает начало почке – дочерней клетке . Хромосома проходит через гифу. - у бактерий p. Caulobacter, водные стебельковые бактерии. Бактерия – мать может дать начало 4 дочерним клеткам. Деление происходит с образованием двух различных клеток:

1. свободноживущей клетки (дочь или швермерная клетка) 2. стебельковой клетки (прикрепляется к поверхности.

Споруляция – особая форма дифференцировки клеток, можно отнести к диморфному клеточному циклу. Начинается с ассиметричного деления клетки и образования 2-х компартментов: - предспоры (развивается в эндоспору) - материнской клетки (после формирования споры лизируется, высвобождая эндоспору).

Bacillus anthracis в центре спорообразующие клетки; Образование споры Bacillus subtilis

Вопрос 7. Образование эндоспор

Дифференцировка приводит к образованию клеток с различными функциями. Формируется особый тип клеток - покоящиеся формы (споры) – устойчивы к неблагоприятным воздействиям. Споры образуют в основном Гр(+) бактерии: 6 родов: Bacillus, Clostridium, Streptomyces и др. Недавно описали новую Гр(-) спорообразующую бактерию р. Sporomasa (имеет форму банана)

Стадии образования спор на примере B. Subtilis: В оптимальных условиях роста клетки B. subtilis размножаются путем бинарного деления, при котором образуется септа (перегородка) в центре материнской клетки. При исчерпании питательного субстрата и высокой плотности популяции появляется первый признак споруляции – ассиметрично расположенная перегородка (спорулирующая септа) – наступает 1-я стадия образования спор. После формирования септы начинается 2-я стадия: клетка делится септой на 2 части: 1 – большой клеточный компартмент - развивается материнская клетка 2-й - меньший компартмент – будущая спора. Мембраны материнской клетки окружают меньший компартмент, формируя двойную мембрану вокруг предспоры. 3 стадия - образуется протопласт предспоры, покрытый 2-х мембранной структурой (зародышевой клеточной стенкой). 4 стадия- между двумя мембранами откладывается пептидогликан – происходит образование кортекса споры. 5 стадия – сборка белковых покровов споры. 6-я (стадия созревания) - спора становится устойчивой к действию физико-химических факторов и приобретает свойства покоящейся формы, а также в будущем способность к прорастанию. На последней 7-й стадии происходит лизис материнской клетки с освобождением споры – обезвоженной покоящейся формы клетки, сильно преломляющей свет.