资讯动态

细菌细胞增殖和调控原理

2022-10-14 10:28:19
|
访问量:118152

  细菌细胞的增殖

  细胞增殖是生物体的重要生命特征,主要以分裂的方式进行增殖。单细胞生物,以细胞分裂的方式产生新的个体。多细胞生物,以细胞分裂的方式产生新的细胞,用来补充体内衰老或死亡的细胞。细胞的增殖是生物体生长、发育、繁殖以及遗传的基础。真核生物的分裂依据过程不同有三种方式,有有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。其中有丝分裂是人、动物、植物、真菌等一切真核生物中的一种最为普遍的分裂方式,是真核细胞增殖的主要方式。减数分裂是生殖细胞形成时的一种特殊的有丝分裂。

  细菌的分裂方式比真核细胞简单,细胞分裂前首先是DNA的复制,DNA复制完成后,可能会依附于质膜上将要发生分裂的位置旁边。继续完成DNA其余部分的复制。随着细胞的伸长,在一些蛋白质的协助下,复制完成的两个DNA分子分开,形成两个核区,细胞质膜在两个核区之间凹陷、延伸,将两个细胞分隔开,最后形成新的细胞壁。为了抑制蛋白质的合成,两个DNA分子会停留在母细胞中央,无法完全分开。

  细菌的增值非常的快速,在适宜的培养条件下,大肠杆菌每20min就增殖一代,而其中DNA复制则需要40min,是细胞周期长度的两倍。为什么细胞周期比DNA复制的周期所需的时间要短呢?不应该更加长的时间吗?原因是在迅速增殖的细菌中,上一次的DNA复制尚未完成时,下一次的DNA复制就已经开始了。

图例

  细菌细胞增殖的调控

  一般情况下,细菌必须长到一定的大小后,DNA才开始复制;也必须伸长到一定的长度,复制的DNA才能分开,进而进行细胞的分裂。这说明细菌的细胞分裂受到了严格的调控,那么这调控又是怎么进行的呢?

  DnaA蛋白是复制起点(OroC)的结合蛋白,大约需要10个DnaA蛋白携带ATP才能和OroC结合,接着ATP的水解促使此处富含AT碱基对的区域解链,开启DNA的复制。DNA复制开始后,复制起点随即就会发生甲基化,使得下一轮的复制不会立即启动。这是为什么细菌要长大的原因,长大了DnaA蛋白就会增多,从而开始DNA的复制。

  复制完成后,细胞的分裂主要依赖于DNA复制完成的信号、DNA是否受到损伤、两个DNA是否分离。而决定的因素是FtsZ,FtsZ是起始DNA分离的关键蛋白,它与真核细胞的管蛋白是同源物。在细菌DNA复制完成后,FtsZ蛋白会聚集到细胞将来要分开的位置,沿着质膜装配成为环状,也被称为z环;随后z环收缩,并招募与细胞壁形成有关的蛋白聚集于此,最终细胞分裂。FtsZ的功能类似于动物胞质分裂中的微丝,只是现在仍然不清楚它的马达蛋白是什么。这也是为什么细菌必须伸长到一定的长度,复制的DAN才能分开,进而进行细胞的分裂。只有到了一定的长度,FtsZ蛋白才能成长为Z环才能招募聚集细胞壁的蛋白。


文章推荐
养细胞需要注意什么,养细胞需要注意的细节盘点
2023-03-23
养细胞可谓是个精细活,从事养细胞的人都知道养细胞的时候一旦不注意···
细胞培养时经常会遇见的一些问题(细胞培养注意事项及常见问题解答)
2022-07-11
养细胞是一件戳心戳肺的事情,你要像对待你女朋友那样仔细的爱护她,···
软琼脂法实验服务周期及流程(如何作好软琼脂实验分析)
2023-04-23
软琼脂法实验服务周期及流程软琼脂法实验是一种测定细胞转化及致瘤性···
皮肤癌动物模型,有关皮肤癌动物模型实验研究
2022-05-16
皮肤肿瘤(skin tumor)是发生在皮肤的细胞增生性疾病,临床上有良性···
“线粒体稳态”新思路!成功拿下中科院1区10.7分!揭秘Slc25a3铜转运对线粒体的影响机制→
2025-05-12
线粒体是真核细胞的能量中心,广泛参与许多细胞生物学过程,需要多层···
6种常见代谢综合征疾病模型汇总
2025-05-09
1.非酒精性脂肪肝小鼠模型(NASH)①高脂饮食诱导肥胖(DIO)模型:通···
超详细版|PCR引物设计8大原则
2025-04-30
一、PCR引物设计目的PCR引物设计的目的是寻找到一对合适的核苷酸片段···
中科院1区14.7分!“细胞炎症”国自然中标思路!南京医科大学陈琪团队发现调控新靶点→
2025-04-28
炎症是生物学的重要组成部分。它可以为机体提供保护,并维持组织和器···
  • 业务咨询

    业务咨询专线:133 7682 0615

    Email:lxyjy@wie-biotech.com

服务报价
打开微信—点击右上角扫一扫
×
在线留言
留言咨询
「扫码查看详细服务价格」

感谢您的关注,如有需要请留言,我们会尽快和您联系!