Como as bactérias se reproduzem

As bactérias, cianobactérias e arqueobactérias podem se reproduzir tanto de forma assexuada como de forma sexuada.

Quando um indivíduo se reproduz assexuadamente são geradas células filhas idênticas, não havendo variabilidade genética.

Por isso, muitas vezes é necessário que esses microrganismos façam reprodução sexuada para conseguir maior resistência pela variabilidade genética, como é o caso das bactérias que adquirem resistência a alguns antibióticos.

Você tem lido sobre as superbactérias? Esse assunto estourou nos últimos tempos nas mídias sociais e não é para menos! As bactérias se tornaram muito resistentes por dois motivos: primeiro pelo uso indiscriminado dos antibióticos, quando você usa antibióticos sem a prescrição médica ou faz o tratamento de forma errada (não respeitando o tempo completo do consumo do medicamento) você acaba matando apenas as bactérias mais fracas, e as bactérias mais fortes permanecem e se reproduzem, muito mais resistentes aos antibióticos. As bactérias ficam resistentes pela reprodução sexuada.

Mas, bactéria faz reprodução sexuada?

Sim, com certeza, só que neste caso não há gametas e não há a geração de descendentes, há apenas troca de material genético. Mas, para você entender melhor como isso funciona, vamos explicar também a reprodução assexuada.

O tipo de reprodução mais comum nas bactérias é a assexuada por bipartição ou cissiparidade, onde há uma duplicação do DNA bacteriano.

– Cissiparidade (reprodução assexuada)

É um processo onde a bactéria duplica o seu material genético e a célula se divide em duas células idênticas. Esse tipo de reprodução assexuada é muito rápido, em pouco tempo é possível ter muitas bactérias duplicadas.

– Esporulação (reprodução assexuada)

Quando há um ambiente não propício para a bactéria, ela desidrata e se torna esporo que é muito resistente. Quando esses esporos encontram ambientes propícios, eles se reidratam e se transformam em bactérias e aí voltam a fazer cissiparidade para formar novos microrganismos.

– Conjugação (reprodução sexuada)

Troca de material genético entre as bactérias. Há duas bactérias e uma (bactéria doadora) doa um plasmídeo a outra célula.

A célula receptora pareia-se com a célula doadora e formam uma ponte citoplasmática entre elas (chamada de pile). Através da pile um plasmídeo é passado para outra bactéria. As duas bactérias se separam e a bactéria que recebeu o plasmídeo passa a incluir o material genético da outra bactéria em seu próprio DNA e passará a produzir novas proteínas, o que permite a essa bactéria ser muito mais resistente as mudanças ambientais que possam acontecer.

Para ilustrar melhor a conjugação, veja o vídeo a seguir:

– Transformação

Você tem uma célula bacteriana e ela morre. O DNA desta bactéria é fragmentado e fica disperso no ambiente. Outra bactéria encontra esse fragmento de DNA (pertencente à bactéria morta) e incorpora este fragmento e coloca esse fragmento em seu DNA, dessa forma, ela passa a ter novos genes e a produzir novas proteínas, sofrendo uma transformação.

A biotecnologia e a engenharia genética utilizam muito esse método para inserir genes de outros organismos em bactérias e assim conseguem estudar o comportamento desses genes isoladamente.

– Transdução

Reprodução sexuada onde é utilizado vírus para poder gerar variabilidade genética.

Isso acontece da seguinte forma: o bacteriófago (vírus que infecta bactéria) introduz seu material genético dentro da bactéria e esse material genético do vírus se incorpora ao DNA da bactéria. A partir daí a bactéria começa a a fazer o ciclo lítico, ou seja, a produção de novos vírus. Para produzir novos vírus a bactéria começa a fazer novas cópias do material genético do vírus, e nesse processo, ela pode passar um pouco do seu próprio material genético. Os vírus formados pela bactéria irão conter o material genético do vírus + o material genético da bactéria. A bactéria morre e se rompe e libera vírus que irão infectar novas bactérias, eles produzirão seu próprio material genético e o material genético da bactéria que morreu. Se a bactéria que recebe o vírus suportar ao ataque viral, ela irá incorporar os genes da nova bactéria e com isso você terá uma maior variabilidade genética. Você pode gerar variabilidade genética com o auxílio de vírus desde que essas bactérias sobrevivam ao ataque viral. Transdução é a troca de material genético entre as bactérias utilizando um vírus.

Veja transdução e conjugação:

Cianobactérias

Podem ter diversos pigmentos, principalmente a clorofila A, carotenoides, ficoeritrinas e ficocianina (que dão pigmento azul). Essas cianobactérias fazem fotossíntese, mas é importante lembrar que elas não têm cloroplasto, já que fazem parte do reino monera onde não há organelas a não ser o ribossomo.

Reprodução

Na maioria das vezes se reproduzem por cissiparidade. Porém, existem cianobactérias que são filamentosas e podem se reproduzir por fragmentação desses fragmentos, que formam estruturas que chamam homogônios.

Arqueobactérias

São bactérias muito primitivas que vivem em locais inóspitos, como locais onde há grande concentração de metano, em locais altamente ácidos, e outros. Elas habitam locais muito parecidos com a terra primitiva. A maior parte que não são arqueobactérias são classificadas como eubactérias. Foram essas bactérias que deram origem aos organismos eucariontes (as células que possuem uma membrana nuclear chamada de carioteca).

Por: Marina Caxias | Texto Aprovado pelo Conselho Científico do Instituto Biomédico – IBAP

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Coloração de Gram

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A reprodução mais comum nas bactérias é assexuada por bipartição ou cissiparidade. Ocorre a duplicação do DNA bacteriano e uma posterior divisão em duas células. As bactérias multiplicam-se por este processo muito rapidamente quando dispõem de condições favoráveis (duplica em 20 minutos).

A separação dos cromossomos irmãos conta com a participação dos mesossomos, pregas internas da membrana plasmática nas quais existem também as enzimas participantes da maior parte da respiração celular.

Repare que não existe a formação do fuso de divisão e nem de figuras clássicas e típicas da mitose. Logo, não é mitose.

Esporulação

Algumas espécies de bactérias originam, sob certas condições ambientais, estruturas resistentes denominadas esporos. A célula que origina o esporo se desidrata, forma uma parede grossa e sua atividade metabólica torna-se muito reduzida. Certos esporos são capazes de se manter em estado de dormência por dezenas de anos. Ao encontrar um ambiente adequado, o esporo se reidrata e origina uma bactéria ativa, que passa a se reproduzir por divisão binária.

Os esporos são muito resistentes ao calor e, em geral, não morrem quando expostos à água em ebulição. Por isso os laboratórios, que necessitam trabalhar em condições de absoluta assepsia, costumam usar um processo especial, denominado autoclavagem, para esterilizar líquidos e utensílios. O aparelho onde é feita a esterilização, a autoclave, utiliza vapor de água a temperaturas da ordem de 120ºC, sob uma pressão que é o dobro da atmosférica. Após 1 hora nessas condições, mesmo os esporos mais resistentes morrem.

A indústria de enlatados toma medidas rigorosas na esterilização dos alimentos para eliminar os esporos da bactéria Clostridium botulinum. Essa bactéria produz o botulismo, infecção frequentemente fatal.

Obs.: a esporulação em bactérias não é um meio de reprodução. Ou seja, esse processo não aumenta o número de células, visto que uma célula vegetativa forma um único endósporo que permanece uma célula única após a germinação.

Reprodução sexuada

Para alguns autores, qualquer troca de material genético realizada por uma célula bacteriana é considerada um caso de reprodução sexuada. Nesse processo, fragmentos de DNA são passados de uma célula (bactéria doadora) para outra (bactéria receptora), levando à junção do material das duas. Após esse processo, a bactéria divide-se, assim como observado na reprodução assexuada. Como após a troca de material as células separam-se para depois se dividir, muitos autores consideram que há apenas uma recombinação genética, e não uma reprodução sexuada.

A transferência de DNA de uma bactéria para outra pode ocorrer de três maneiras: por transformação, transdução e por conjugação.

Transformação

Na transformação, a bactéria absorve moléculas de DNA dispersas no meio e são incorporados à cromatina. Esse DNA pode ser proveniente, por exemplo, de bactérias mortas. Esse processo ocorre espontaneamente na natureza.

Os cientistas têm utilizado a transformação como uma técnica de Engenharia Genética, para introduzir genes de diferentes espécies em células bacterianas.

Transdução

Na transdução, moléculas de DNA são transferidas de uma bactéria a outra usando vírus como vetores (bactériófagos). Estes, ao se montar dentro das bactérias, podem eventualmente incluir pedaços de DNA da bactéria que lhes serviu de hospedeira. Ao infectar outra bactéria, o vírus que leva o DNA bacteriano o transfere junto com o seu. Se a bactéria sobreviver à infecção viral, pode passar a incluir os genes de outra bactéria em seu genoma.

Conjugação

Na conjugação bacteriana, pedaços de DNA passam diretamente de uma bactéria doadora, o "macho", para uma receptora, a "fêmea". Isso acontece através de microscópicos tubos protéicos, chamados pili, que as bactérias "macho" possuem em sua superfície.

O fragmento de DNA transferido se recombina com o cromossomo da bactéria "fêmea", produzindo novas misturas genéticas, que serão transmitidas às células-filhas na próxima divisão celular.

Conjugação bacterian mostrando o pili sexual.

Doenças provocadas por bactérias