1. Avvio:
- L'inizio della replicazione del DNA, che segna l'inizio del ciclo cellulare, è strettamente regolato nei batteri.
- Tipicamente, nel cromosoma batterico è presente un'unica origine di replicazione (oriC).
- L'inizio prevede l'assemblaggio di un complesso multiproteico chiamato replisoma nella regione oriC.
- Fattori come la proteina DnaA, che si lega a specifiche sequenze di DNA, svolgono un ruolo cruciale nell'innescare il processo di iniziazione.
2. Allungamento:
- Una volta iniziata la replicazione del DNA, avviene lo svolgimento della doppia elica del DNA, formando una forchetta replicativa.
- Le DNA polimerasi, gli enzimi responsabili della sintesi del DNA, aggiungono nuovi nucleotidi ai filamenti di DNA in crescita nella direzione da 5' a 3'.
- Nei batteri possono esistere più forcelle replicative simultaneamente, consentendo una rapida replicazione del cromosoma circolare.
3. Cessazione:
- Quando le forcelle replicative raggiungono specifiche sequenze di terminazione (siti ter) sul cromosoma, la replicazione del DNA termina.
- Le sequenze Ter agiscono come segnali per il replisome da disassemblare, arrestando la sintesi del DNA.
4. Segregazione e partizionamento:
- Nei batteri, la divisione cellulare avviene attraverso la fissione binaria, in cui la cellula si divide in due cellule figlie identiche.
- Per garantire un'adeguata segregazione del DNA replicato, i batteri utilizzano una serie di proteine, comprese quelle coinvolte nell'organizzazione, segregazione e partizionamento dei cromosomi.
- Queste proteine organizzano e separano i cromosomi duplicati, dirigendoli alle estremità opposte della cellula.
5. Sintesi e settazione della parete cellulare:
- Man mano che si verificano la segregazione e la partizione del DNA, avviene la sintesi di nuovo materiale della parete cellulare.
- Il peptidoglicano, un componente importante della parete cellulare batterica, viene sintetizzato e depositato per formare un setto, dividendo la cellula in due compartimenti.
6. Divisione cellulare:
- Una volta completata la sintesi della parete cellulare, il setto si comprime verso l'interno, portando alla separazione fisica delle due cellule figlie.
- Questo processo di divisione è guidato dalle proteine della divisione cellulare batterica e spesso comporta interazioni con elementi citoscheletrici.
Durante tutto il ciclo cellulare, i batteri utilizzano vari meccanismi regolatori, come punti di controllo e sistemi di risposta al danno del DNA, per garantire l’accuratezza e la fedeltà della replicazione del DNA e della divisione cellulare. Questi meccanismi di controllo aiutano a mantenere la stabilità genetica e a prevenire la propagazione di mutazioni dannose.
