Fisión binaria

A fisión binaria ou bipartición^[1] é unha forma de reprodución asexual celular que se leva a cabo en arqueas, bacterias, lévedos de fisión, algas unicelulares e protozoos, que consiste na división dunha célula en dúas despois da replicación e separación do ADN, seguida da división do citoplasma (citocinese).

Fisión binaria ou bipartición en bacterias.

A fisión "binaria" contraponse coa fisión "múltiple", na cal unha célula dá lugar a moitas células fillas. A fisión múltiple a nivel celular dáse en moitos protistas como esporozoos e algas, nos cales o núcleo se divide moitas veces por mitose orixinando moitos núcleos, e máis tarde divídese o citoplasma formando moitas células fillas.^[2][3][4] Nos apicomplexos, a fisión múltiple ou esquizogonia dáse durante a formación de merozoítos, esporozoítos e microgametos en distintas fases do seu ciclo vital.^[5][6] Tamén se denomina división múltiple ou pluripartición.

Os termos fisión binaria e bipartición, ademais de para a división de procariotas e protistas, utilízanse tamén en zooloxía para denominar certos tipos de reprodución asexual de animais nas que o animal se divide en fragmentos que orixinan un novo individuo. Son divisións do tipo da xemación (por exemplo en hidra de auga doce) ou da fragmentación (por exemplo, a fisiparidade das estrelas de mar).

Fisión binaria procariótica

Fisión binaria en procariotas.
1: A bacteria antes de empezar a fisión binaria, cando o seu ADN está superenrolado.
2: O ADN da bacteria replícouse.
3: O ADN é empuxado aos polos da bacteria a medida que esta incrementa o seu tamaño e se prepara para a división.
4: O crecemento dunha nova parede celular empeza a separar a bacteria.
5: A nova parede celular desenvólvese completamente, causando a división completa da bacteria.
6: As novas células fillas teñen de novo ADN superenrolado, ribosomas e plásmidos.

A fisión binaria comeza coa replicación do ADN, o cal en procariotas consta esencialmente dunha soa molécula circular, e tamén de pequenos plásmidos. Esta replicación comeza desde a orixe de replicación, onde o ADN se abre formando unha burbulla de replicación que separa o ADN de dobre febra. Este novo ADN ancórase na membrana plasmática.^[7]

No caso de Escherichia coli, antes de que ocorra a replicación, a orixe de replicación (OriC) sitúase nun polo da bacteria. Cando remata a replicación de OriC, estas secuencias migran cara ao polo oposto da célula, continuando o proceso de replicación do resto do cromosoma. Os cromosomas así siuados nos polos celulares van determinar a posición do plano de división celular, asegurando que esta se produza no ecuador da célula. A fisión binaria depende da proteína FtsZ, a cal é unha GTPase do citoesqueleto que forma filamentos similares aos da tubulina. Estes filamentos forman un anel no ecuador da célula e recrutan ás demais proteínas que van intervir na división. Estas proteínas dirixen o crecemento da parede celular e da membrana plasmática cara ao interior, formando un septo que divide a célula en dúas nun proceso chamado citocinese.^[8] Outras proteínas que compoñen o anel do septo son a proteína FtsK, que se encarga de coordinar a separación dos cromosomas na división celular, tamén se encontraron en E. coli, hidrolases de mureína que cumpren un importante papel na separación das células fillas.^[7][9]

A reprodución bacteriana por fisión binaria presenta taxas de crecemento expoñenciais. Por exemplo, en condicións óptimas, a bacteria Escherichia coli divídese cada 20 minutos. O ADN bacteriano ten taxas de mutación elevadas. Desta maneira, a rápida reprodución bacteriana dá amplas oportunidades para que se produzan novas cepas capaces de desenvolver resistencia a antibióticos e axúdalles a proliferar nunha gran variedade de ambientes.

Fisión binaria en protistas

Fisión binaria.

A fisión binaria pode clasificarse nos protistas en diferentes tipos segundo cal sexa o plano de división, que son:^[10]

• Regular: Unha célula divídese simetricamente en dúas partes de igual tamaño.
• Tipo ameba: A división é algo irregular con respecto ao citoplasma e perpendicular respecto ao eixe do fuso. Divisións deste tipo, teñen lugar en rizópodos.
• Lonxitudinal: O eixe da división é lonxitudinal. Os flaxelados posúen divisións deste tipo.
• Transversal: Ocorre en ciliados como o Paramecium, no que o citoplasma se divide de forma perpendicular ao eixe do fuso.
• Oblicua: Ocorre en opalínidos, que posúen ringleiras de cilios. A división empeza sendo lonxitudinal mais logo vólvese paralela a estas ringleiras de cilios. É intermedia entre a lonxitudinal e a transversal.