İki Bölme Nedir? (İkili Fisyon)

İki bölmeli veya ikili bölünme, bir organizmanın iki aynı yeni organizmaya dönüştürüldüğü bir eşeysiz üreme yöntemidir. Bu süreçte, bir canlıın genetik materyali kopyalanır ve iki yeni varlık arasında bölünür.

Bu üreme yöntemi prokaryotik hücrelerde ortaya çıkar ve ökaryotik hücrelerin çoğaldığı süreç olan mitozdan farklıdır.

Bu fark önemlidir çünkü prokaryotik hücreler ökaryotlardan daha basittir. Bu nedenle, ikili fisyon işlemi mitozdan daha basit ve hızlıdır.

İkili fisyonun meydana geldiği yüksek hız organizmaların üssel olarak çoğalmasına izin verir.

Bunun anlamı, bir kök hücresi ikiye bölündüğünde ve ardından kızı hücrelerin işlemi tekrar etmesi, kısa sürede büyük miktarda aynı hücrelerin elde edilmesidir.

Bu fenomenin bir örneği, insan sindirim kanalında bulunan ve çeşitli gastrointestinal enfeksiyonlardan sorumlu olan bakteri E-coli'nin üremesidir.

İkili bölünme işlemi sayesinde, bu bakteri sadece bir gün içinde tek bir hücreden milyonlarca nüfusa kadar büyüyebilir.

İkili bölünme işlemi

Prokaryotik hücreler, ikili bölünme işleminin basit ve hızlı olmasını sağlayan birkaç önemli özelliğe sahiptir.

Bu tip hücrelerin çekirdeği yoktur. Bu nedenle, genetik bilginiz nükleoid olarak bilinen bir alan içindedir. Bunun içinde organizmanın tüm genetik bilgisinin yer aldığı eşsiz bir kromozom bulunur.

İkili fisyon işlemi bu kromozomda başlar. İçinde DNA çoğaltma işleminin başladığı, çoğaltmanın kaynağı olarak bilinen bir öğe var.

Replikasyonun kökeni çoğaltılıp ayrıldığında, kromozomun zıt uçlarına doğru çeken, kırılana kadar iki yeni kökeni oluşturur ve bunun sonucunda aynı hücre içinde aynı genetik yüke sahip iki yeni kromozom üretilir.

Bu işlem sayesinde, her bir kromozom hücrenin bir ucuna doğru yönlendirilir ve bu uzun bir şekil alır. İki yeni kromozom hücrenin merkezinde zıt uçlara yerleştirildiğinde, iki nükleoid arasında bir bölünme görevi gören yeni bir hücre duvarı oluşturulur.

Son olarak, bu duvar merkeze bölünmüştür ve iki yeni hücre iki yeni bağımsız varlık olarak devam etmek için serbest bırakılmıştır.

Bu işlem çok kısa sürede gerçekleşir. E-coli durumunda, sadece 15 dakikada yeni bir bölünme meydana gelir. Bununla birlikte, daha yavaş bir oranda üreyen başka bakteriler de vardır.

Bu özellik son derece önemlidir, çünkü bir bakterinin belirli bir ortamda yayılma hızına bağlıdır.

İkili fisyon türleri

Hücrenin bölünme biçimiyle belirlenen üç tür ikili bölünme vardır. Bu farklılıklar önemlidir, çünkü iki taraflılık sürecinde yaratılan organizmaların sonuçtaki boyutunu ve şeklini belirlerler.

Basit ikili fisyon

Hücre simetrik olarak bölündüğünde basit ikili bölünme meydana gelir. Bu durumlarda, eşit büyüklükte iki yeni organizma üretilir. Bu, örneğin amiplerde meydana gelir.

Enine ikili fisyon

Enine ikili fisyon, hücrenin bölünmesi, organizmanın enine ekseni ile çakıştığında meydana gelir. Bu, planaria gibi organizmalarda meydana gelir.

Boyuna ikili fisyon

Boyuna ikili fisyon, hücrenin bölünmesi organizmanın boyuna ekseni ile çakıştığında meydana gelir. Bu fenomenin bir örneği Euglena'da meydana gelir.

Çoklu fisyon

Bazı organizmalarda, fisyon işlemi ikili biçimde görünmüyor, fakat çoklu bir şekilde. Bu durumlarda, çekirdek ikiden fazla parçaya bölünür ve sonra sitoplazma, çekirdekler kadar çok parçaya bölünür.

Bu, tek bir kök hücreden çok sayıda hücrenin nasıl üretilebileceğidir.

Bu üreme türü, sıtma parazitinde meydana gelir, bu da gelişimini diğer bakterilerden daha büyük yapar.

özellikleri

Eşeysiz üreme, teoride, aynı DNA'ya sahip iki hücre üretir. Bu, bu yöntemle üreyen organizmaların birbiriyle aynı olduğu ve zaman içinde herhangi bir değişiklik geçirmedikleri anlamına gelir.

Bu, bu organizmaların yeni bir çevreye adapte olma veya hatta bir miktar değişime uğradığında kendi çevrelerinde kalma konusunda büyük zorluklar yaşayacağı anlamına gelir. Bakteriler söz konusu olduğunda bu onları organizmadan büyük oranda elimine edebilmek anlamına gelir.

Bununla birlikte, bakteri DNA'sının nispeten yüksek bir mutasyon oranına sahip olduğu bulunmuştur.

Bu, antibiyotiklere direnç geliştirmelerini ve hatta çok çeşitli çevresel koşullar içinde gelişmeyi öğrenmelerini sağlar.

Öte yandan, ikili fisyon sadeliği sayesinde çok verimli bir üreme yöntemidir. Bu nedenle, uygun çevresel koşullar altında, bakteri üremesi çok hızlı olabilir.

İkili fisyonda DNA mutasyonu

İkili fizyonda, cinsel üremede olduğu gibi, iki organizma arasında gen birleşimi yoktur. Bununla birlikte, DNA'nın mutasyonuna izin veren başka genetik materyal değişim şekilleri de vardır.

Şimdiye kadar, bakterilerde üç olası değişim modu tespit edilmiştir:

  • Birleşim, yani, dairesel DNA'larının rekombinasyona uğramasına izin veren iki bakteri birleşimidir.
  • Absorpsiyon, yani bir hücre ölü hücrelerin parçalarını kendi DNA'sına entegre ettiğinde.
  • Transdüksiyon, bakteriyofaj adı verilen bakteriyel virüsler sayesinde genlerin hücre içinde taşındığı bir işlemdir.

Her ne kadar bu işlemler cinsel üremeyle eşdeğer olmasa da, sonuç, bir bakterinin iki farklı ebeveyn hücrenin özelliklerini birleştirebilmesidir.

Bu sayede bakteriler, antibiyotiklere veya diğer tehditlere karşı daha uzun bir yaşam beklentisi sağlayan yeni ortamlara dönüşebilir ve adapte olabilirler.