Mikroorganismen verwenden zur Vermehrung sexuelle und asexuelle Vermehrungsmethoden. Die binäre Spaltung ist eine übliche asexuelle Reproduktionsmethode, die von Einzelzellorganismen einschließlich Bakterien und Amöben gezeigt wird. Gereifte Stammzellen spalten sich bei der binären Spaltung in zwei identische Tochterzellen auf. Konjugation ist eine sexuelle Fortpflanzungsmethode, mit der Bakterien Bakterien auf Zellen übertragen. Die Konjugation erfolgt über ein zwischen zwei Zellen gebildetes Konjugationsrohr oder durch direkten Kontakt zweier Zellen. Der Hauptunterschied zwischen binärer Spaltung und Konjugation ist also der Die binäre Spaltung ist eine Methode der asexuellen Reproduktion, die zwei genetisch identische Zellen aus einer einzelnen reifen Zelle produziert, während die Konjugation eine sexuelle Reproduktionsmethode ist, die von Bakterien für den genetischen Materialtransfer zwischen zeitlich verbundenen zwei Zellen verwendet wird.
INHALT
1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist binäre Spaltung?
3. Was ist Konjugation?
4. Side-by-Side-Vergleich - Binary Fission vs Conjugation
5. Zusammenfassung
Die binäre Spaltung ist die häufigste asexuelle Reproduktionsmethode, die prokaryotische Organismen und eukaryotische Einzelzellorganismen aufweisen. Die binäre Spaltung führt zu zwei genetisch identischen Tochterzellen aus einer einzelnen reifen Zelle. Die meisten Bakterien sind für die Vermehrung auf eine binäre Spaltung angewiesen, da dies ein einfacher und schneller Vorgang ist. Die binäre Spaltung beginnt am Replikationsursprung und dupliziert das Genom des Organismus. Doppelte Genome teilen sich in zwei entgegengesetzte Enden der Zelle. Die Plasmamembran wächst nach innen und initiiert die Bildung des Septums. Sobald die Bildung des Septums abgeschlossen ist, trennt sich die Zelle in zwei Tochterzellen. Die Größe und die genetische Zusammensetzung der Tochterzellen sind identisch. Die grundlegenden Schritte der binären Spaltung sind in Abbildung 01 dargestellt.
Abbildung 01: Binäre Spaltung einer Bakterienzelle
Bakterienkonjugation ist ein Mechanismus, bei dem genetisches Material direkt zwischen zwei Bakterien übertragen wird. Sie erfolgt über einen Zell-zu-Zell-Kontakt oder durch die Bildung der Konjugationsbrücke zwischen zeitlich verbundenen zwei Zellen. Die zwei Zellen werden als Donorzelle und Empfängerzelle bezeichnet. Eine Zelle dient als Spender des genetischen Materials und die andere Zelle ist der Empfänger des genetischen Materials. Die Donorzelle besteht aus einem Fruchtbarkeitsfaktor (F-Faktor), der den Sex-Pilus für den Kontakt und den DNA-Transfer zur Empfängerzelle entwickeln muss. Empfängerzelle fehlt das genetische Material, das sich im Besitz der Spenderzelle befindet. Daher bietet dieser genetische Materialtransfer oft einen genetischen Vorteil. Empfängerzelle erhält neue Eigenschaften, die von der empfangenen DNA kodiert werden. Die meisten Antibiotika-Resistenzgene befinden sich in der Plasmid-DNA von Bakterien. Daher erhalten manche Bakterien durch Konjugation eine Antibiotika-Resistenz
Die bakterielle Konjugation wird mit der Produktion von Sex-Pilus durch die Spenderzelle initiiert. Sex pilus überbrückt die beiden Zellen und hilft ihnen, miteinander in Kontakt zu treten. Das Plasmid der Spenderzelle kommt von einem Punkt in die Nähe des Geschlechtspilus und der Nicks, um einzelsträngig zu werden. Ein Strang von Plasmid-DNA wird über das gebildete Konjugationsröhrchen in die Empfängerzelle transferiert. Beide Zellen wandeln einzelsträngige Plasmid-DNA durch Synthese des komplementären Strangs in doppelsträngige Form um.
Abbildung 20: Bakterienkonjugation
Binäre Spaltung vs Konjugation | |
Die binäre Spaltung ist eine asexuelle Reproduktionsmethode, bei der nur eine Elternzelle beteiligt ist. | Konjugation ist eine sexuelle Fortpflanzungsmethode, bei der zwei Elternzellen beteiligt sind. |
Ergebnis | |
Dies führt zu zwei genetisch identischen zwei Tochterzellen. | Dies führt zu genetisch unterschiedlichen Nachkommen. |
Geschwindigkeit des Prozesses | |
Die binäre Spaltung ist ein schneller Prozess. | Konjugation ist ein langsamer Prozess. |
F-Faktor | |
F-Plasmide sind nicht beteiligt | Der F-Faktor ist an der Konjugation beteiligt. |
Paarung | |
Für binäre Spaltungen ist keine Paarung erforderlich. | Zwei übergeordnete Zellen sollten sich paaren. |
Einfluss auf die Umwelt | |
Die Umgebungsbedingungen beeinflussen die binäre Spaltung. | Umgebungsbedingungen beeinflussen die Konjugation nicht. |
Binäre Spaltung und Konjugation sind zwei von Bakterien dargestellte Reproduktionsmethoden. Der Hauptunterschied zwischen der binären Spaltung und der Konjugation besteht darin, dass die binäre Spaltung eine ungeschlechtliche Reproduktionsmethode ist, während die Konjugation eine sexuelle Reproduktionsmethode ist. Die binäre Spaltung wird von Einzelzellorganismen verwendet, um zwei identische Tochterzellen herzustellen. Eine reife Zelle wird bei der binären Spaltung in zwei genetisch identische Kopien umgewandelt. Die Konjugation wird von Bakterien verwendet, um genetisches Material zwischen zwei Elternteilen zu transportieren und Nachkommen zu erzeugen, die nicht genetisch identisch sind. Die Konjugation ist wichtig für den Transfer von Plasmiden oder Transposons zwischen zwei Bakterien.
Referenz:
1. Adelberg, Edward A. und James Pittard. "Chromosomentransfer bei der bakteriellen Konjugation." Bakteriologische Reviews. US National Library of Medicine, Juni 1965. Web. 03. März 2017
2. "Binäre Spaltung". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 24. Februar 2017. Web. 03. März 2017
3. "Cornell University". Binäre Spaltung und andere Formen der Reproduktion bei Bakterien | Abteilung für Mikrobiologie. N.p., n. D. Netz. 03. März 2017
Bildhöflichkeit:
1. "Binäre Spaltung 2" Von Ecoddington14 - (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. „Konjugation“ von Adenosine - eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia