Sisu
Bakterid on üherakulised mikroobid ja on üks lihtsamaid eluvorme maakeral. Sisaldades vaid ühte DNA kromosoomi, puudub neil tuum või muud organellid, mida leidub enamikus eukarüootsetes rakkudes. Replikatsiooniks läbivad bakterid binaarse lõhustumise protsessi, kus bakterirakk kasvab suuruseks, kopeerib oma DNA ja lõheneb seejärel kaheks identseks "tütarrakkuks". Bakterid võivad konjugatsiooni kaudu ka DNA-d vahetada, mis võimaldab neil jagada omadusi, mis ületavad keskkonnamõjusid, näiteks antibiootikumid.
Bakteri anatoomia
Bakterirakk on erakordselt lihtne prokarüoot, mis tähendab, et see ei sisalda tuuma. Bakter sisaldab ainult rakuseina, rakumembraani, tsütoplasmat, ribosoome ja kromosoomi, ehkki mõned bakterirakud sisaldavad ka plasmiidi või rakuväliseid struktuure nagu kapsel, fimbriae ja flagella. Erinevalt tuuma omavast eukarüootsest rakust ei toimu bakter replikatsiooni ajal mitoosi, kus tuum lõheneb ja DNA jaotatakse kahte identsesse komplekti. Selle asemel paljunevad bakterid binaarse lõhustumise teel - replikatsiooniprotsessina, mis kopeerib bakterite DNA ja lõhestab ühe raku kaheks identseks tütarrakuks. Bakterite paljunemisprotsessi lihtsustamine võimaldab bakteritel paljuneda märkimisväärselt reipas tempos. Õigetes tingimustes suudab üks bakterirakk 10 tunni jooksul replitseeruda kuni miljardiks üksikbakteriks.
Kas meil olid kaksikud!
Binaarne lõhustumine on täpselt kontrollitud protsess, mis jagab bakterid replikatsiooniks mõeldud valkude abil ühtlaselt kaheks terviklikuks tütardeks. Binaarne lõhustumine algab bakteri DNA replikatsioonist. Kui DNA on kromosoomis replitseeritud, jaguneb kromosoom kaheks replikatsioonikahvliks ja lõheneb seejärel raku vastaskülgedele. Jagunemiskohas, pikliku bakteri keskpunkti lähedal, pannakse kokku jagunemismasinad, eriti valgutsükkel FtsZ. Kui jagunevad elemendid on kokku pandud, sünteesib bakter rakumembraani abil jagunemiskohas uue rakuseina ja lõheneb kaheks identseks tütarrakuks. Tütarrakud on kloonid, igas mõttes identsed algse bakteriga.
Asjade raputamine
Bakteritel on võime modifitseerida nende geneetilist struktuuri, kasutades plasmiidide ülekandmist, mis on väike ümmargune DNA molekul, mis sisaldab geneetilist teavet, mis võimaldab bakteril üle saada keskkonna stressidest. Plasmiidid korjatakse bakteri poolt selle keskkonnast või antakse bakteritest bakteritele läbi protsessi, mida nimetatakse konjugatsiooniks. See võimaldab neil kohaneda vaenulikus keskkonnas elamisega, alates arktilisest lumest kuni ookeani põhjani. See võimaldab neil arendada ka resistentsust kunstlike stresside vastu nagu antibiootikumid. Plasmiid ei kordu jagunemisprotsessi ajal alati; aeg-ajalt antakse need edasi ainult ühele tütarrakust. Plasmiidid replitseeruvad läbi omaenda DNA osa, mis tagab replikatsiooni algbakteri rakus ja suudavad replitseeruda isegi bakterist sõltumatult. Üks bakter võib sisaldada sadu replitseeritud plasmiide.
Alternatiivne replikatsioon
Bakterid on äärmiselt mitmekesised ja mõned bakterivormid ei paljune binaarse lõhustumise kaudu. Sinivetikad Stanieria paljunevad rakuseinas, tootes kümneid või isegi sadu järglasi, mida nimetatakse baeotsüütideks. Rakusein rebeneb ja kõik baotsüüdid vabanevad üheaegselt. Epulopisiidiumis moodustavad suurema emaraku replitseeritud DNA-st kaks väikest järglasrakku. Kui järglased on täielikult arenenud, sureb emarakk, vabastades kaks täielikku bakterirakku. Mõnedel Planktomütseetide liikmetel on täheldatud ka paljunemisprotsessi, mida nimetatakse lootustandvaks, kuid selle protsessi mehaanika on siiani teadmata.