2 Reproduksi Bakteri : Tahapan, Cara dan Gambar Ilustrasi

Reproduksi bakteri dalam siklus hidupnya, bakteri pada umumnya melakukan suatu proses reproduksi ataupun proses berkembang biak dengan cara aseksual (yakni vegetatif atau biasa disebut tidak melalui proses kawin) dengan membelah diri. Proses pembelahan sel-sel pada siklus hidup bakteri merupakan proses pembelahan yang bersifat biner, yakni pada setiap sel akan melakukan proses membelah dirinya menjadi dua bagian dengan ukuran sama rata.

Pada beberapa macam dan jenis bakteri yang berada dalam suatu lingkungan yang memiliki kesesuaian dapat melakukan proses membelah dalam kurun waktu setiap 20 menit sekali.

Reproduksi Aseksual pada Bakteri

Reproduksi bakteri juga dilalui reproduksi aseksual dimana bakteri akan melalui pertumbuhan melalui beberapa tahap yaitu sebagai berikut ini :

1. Pertumbuhan Tunas

Dengan metode pertumbuhan tunas ini maka sel bakteri akan mereproduksi dengan cara di mulai nya melalui tumbuhan dan akan berkembang menjadi sebuah tonkolan yang berukuran kecil di salah satu ujung sel tersebut. Tunas inilah yang akan mereplikasi genom, kemudian akan tumbuh menjadi besar dan akan menjadi sel anakan. Selain itu sel tersebut juga akan memisahkan dirinya dari induknya sehingga menjadi bakteri yang baru.

2. Fragmentasi

Apabila masih di dalam kondisi pada lingkungan yang tidak akan ada untungnya, maka bakteri juga akan melakukan proses reproduksi dengan metode yang lain nya yaitu fragmentasi. Dimana protoplasma bakteri akan mengalami tahap kompartementalisasi dan akan membentuk gonidia. Kemudian pada kondisi tersebut mulai ada keuntungan, maka gonidia yang tadi akan menjadi bakteri yang baru dan juga dengan replikasi genom di setiap fragmennya.

3. Pembelahan Biner

Pembelahan biner adalah suatu cara yang sering di temukan di dalam proses reproduksi bakteri dimana adanya pembelahan biner yang lazim dan hanya bisa terjadi pada saat kondisi di lingkungan sekitar berada di saat yang memberikan keuntungan. Sel bakteri ini akan melakukan proses pembelahan dan akan membelah menjadi 2 sel yang memiliki ukuran bahkan juga memiliki kesamaan. Jika di simak kembali maka pada proses pembelahan ini akan terjadi sebuah dinding yang melintas dan juga yang akan memisahkan kromosom di kedua sel anak tersebut.

Apabila kedua sel tersebut sudah terpisah, maka sel anak akan bertumbuh setiap waktu yaitu antara 20 sampai dengan 30 menit sehingga dapat mengalami proses pembelahan yang biner dan akan memberikan hasil bakteri yang baru. Sehingga hal seperti ini yang akan menyebabkan beberapa proses reproduksi bakteri dengan cepat bisa terjadi jika tidak ada inhibitor di areanya.

Reproduksi Seksual pada Bakteri

Saat proses reproduksi suatu bakteri, selain melakukan reproduksi dengan cara aseksual, bakteri juga bisa melakukan proses reproduksinya dengan cara seksual, yakni dengan cara melakukan pertukaran materi genetik yang dimiliki olehnya yang disebut dengan rekombinasi genetik atau yang populer di telinga masyarakat disebut dengan rekombinasi DNA.

Pada proses rekombinasi genetik akan menghasilkan sebanyak dua bagian dari sel bakteri yang nantinya masing-masing akan memiliki kombinasi materi genetik dari dua bagian sel induk yang berbeda. Dalam siklus rekombinasi genetik yang ada dan terjadi pada bakteri dapat dilakukan dengan menggunakan tiga cara, yakni transformasi, transduksi, dan konjugasi. (baca juga : bagian bagian mikroskop)

Berikut penjelasan mengenai 3 cara rekombinasi genetik yang terjadi pada bakteri :

1. Transformasi

Definisi dari transformasi merupakan suatu proses dimana masuknya DNA yang masih telanjang ke dalam bagian tubuh sel-sel bakteri yang berasal dari satu sel suatu bakteri ke dalam sel-sel yang berbeda dan akan melakukan tugasnya yakni mengubah sifat sel yang dimiliki oleh bakteri. Contoh bakteri yang sering melakukan proses transformasi adalah sebagai berikut Streptococcus pneumoniae, Neisseria gonorrhoeae, Bacillus, dan juga Rhizobium. (baca juga : proses pembentukan tulang)

Saat sebuah sel bakteri terjadi proses pecah, yang biasa disebut sebagai proses lisis seluler, pada DNA sirkularnya akan mengalami pelepasan ke lingkungan sekitarnya. Efisiensi yang dilakukan pada proses transformasi biasanya bergantung pada kompetensi sel-sel itu sendiri. Sedangkan definisi dari komopetensi sendiri merupakan dari sel-sel untuk melakukan proses menginkorporasi DNA yang dalam keadaan atau kondisi telanjang. Pada proses ini, tidak semua dari spesies suatu bakteri mempunyai kemampuan dalam kompetensi, dan biasanya yang mempunyai kemampuan untuk berkompetensi hanyalah yang berkompeten selama aktivitas dan siklus hidup yang dilalui.

Pada keadaan dan kondisi kompeten, sel akan menghasilkan satu ataupun lebih dari suatu protein. Proses ini memiliki beberapa fungsi kompetensi, yakni sebagai berikut prosesnya :

Fungsi pertama yakni, berperan dalam proses memodifikasi bagian dari dinding sel sehingga bisa terjadi suatu ikatan dengan fragmen-fragmen dari DNA eksogenus yang asing.
Fungsi kedua yakni, berperan dalam membantu, mengambil dan juga melakukan proses menginkorporasi dari DNA yang asing. (baca juga : sistem peredaran darah manusia)

Seiring dengan terjadinya prose penetrasi pada dinding sel yang dilakukan oleh DNA yang mempunyai untai ganda, yang salah satu dari untai akan terdegradasi. Pada fragmen-fragmen DNA apapun, yang sudah dilakukan transfer yakni melewati proses dari transformasi atau metode-metode lain dari suatu sel-sel donor ke sel-sel yang resipien dan biasanya disebut dengan eksogenot, dimana DNA asli dari sel yang resipien yang disebut sebagai endogenot. Sel-sel bakteri yang sudah menerima sebuah eksogenot kemudian pada proses awalnya bersifat diploid bagi sebagian dari genomnya, dan biasa disebut sebagai merozigot. Akan tetapi hal tersebut, eksogenot yang mempunyai untai ganda kondisinya tidak stabil dan biasanya akan dilakukan proses degradasi kecuali terjadi proses integrasi ke dalam bagian endogenot. (baca juga : cara memelihara belut)

Dalam proses terjadinya pertukaran genetik apapun yang akan melakukan suatu proses transfer maka sebagian saja materi geneti tersebut dari satu sel ke bagian sel lainnya sering disebut dengan meromiksis. Dapat diprediksi jika eksogenot yang mempunyai untai tunggal dari proses terjadinya transformasi akan secara otomatis terbungkus oleh sebuah protein seperti halnya sebuah protein yakni Rec-A pada bakteri E.coli yang berperan membantu eksogenot dalam proses menemukan suatu daerah yang komplementer pada endogenot, menginvasi pada ulir ganda, melakukan proses membuang pada salah satu untainya, dan juga mempunyai pasangan basa dengan yang memiliki untai yang bagian satunya lagi. (baca juga : cara memelihara ayam)

Pada bagian untai yang akan dibuang dan disingkirkan secara enzimatik seiring dengan proses digantikannya untai-untai tersebut yang dilakukan oleh endogenot secara berpasang-pasangan basa yang homolog yakni sebuah fenomena / kejadian yang biasa dikenal sebagai proses migrasi cabang. Saat enzim-enzim menjalankan peranannya dalam proses memotong dan menyingkirkan bagian dari ujung-ujung yang dalam kondisi bebas yakni baik dari bagian donor ataupun dari bagian resipien dan pada ligase akan menyambungkan kembali pada bagian celah-celah yang sudah ada. Begitu eksogenot terjadi proses integrasi ke dalam bagian endogenot dan yang memiliki untai yang akan dibuang dan didegredasi, kemudian sel-sel itu tidak bisa lagi disebut dengan merozigot. Ukuran-ukuran dan konsentrasi pada DNA juga bisa menjadi faktor-faktor utama yang dapat berpengaruh pada proses efisiensi sebuah transformasi. (baca juga : cara memelihara ikan hias)

Jika sebuah eksogenot mempunyai kandungan sebuah sel endogenot, maka bagian dari ulir ganda yang memiliki sifat rekombinan yang diperoleh akan mempunyai kandungan satu ataupun lebih dari sebuah perpasangan antara basa yang salah dan biasa disebut dengan heterodupleks. Jika pada suatu sel-sel progeni yang akan menerima suatu alel yang baru , maka proses perbaikan mismatch sangat diperlukan dan harus terjadi suatu proses dengan cara melakukan pemotongan segmen-segmen pada untai endogenot dan bisa juga menggunakan untai eksogenot yang memiliki peran sebagai cetakan bagi yang akan menggantikannya.

Karena proses terjadinya inkorporasi eksogenot ke dalam endogenot, maka sangat memerlukan suatu rekombinasi yang bersifat homolog, kemudian sel-sel donor dan sel-sel resipien pada umumnya berasal dari spesies-spesies yang memiliki sifat sama persis atau yang mempunyai kerabat saling berdekatan. Berjumlah Dua ataupun lebih dari gen-gen yang saling tertaut sangat erat kemungkinan terletak pada bagian potongan-potongan DNA yang mengalami transformasi yang bisa sama wujud dan bentuknya. Jika dari jumlah dua ataupun lebih suatu gen-gen yang terinkorporasi dengan cara bersama-sama ke dalam bagian dari endogenot, maka sel-sel resipien biasanya akan mengalami suatu proses yang disebut kotransformasi. (baca juga : cara budidaya terumbu karang)

2. Transduksi

Definisi dari transduksi adalah suatu proses terjadinya pemindahan materi genetik dari satu bagian sel-sel bakteri ke bagian sel-sel bakteri lainnya dengan menggunakan perantara yakni organisme-organisme lain seperti halnya bakteriofage atau populer dengan nama virus bakteri.

Proses transduksi dibagi menjadi 2 tipe secara garis besar : terspesialisasi dan umum. Dalam kedua tipe tersebut, suatu DNA dari bakteri yang diinkorporasi ke dalam sebuah genom pada virus matang kemudian akan melakukan proses menginfeksi inang dari sebuah bakteri yang lainnya. Pada saat terjadinya proses tersebut, sebuah bakteri DNA akan ditransfer ke bagian sel-sel resipien yang baru. Secara umum, fag itu sebisa mungkin harus tetap dalam keadaan dan kondisi yang cukup normal agar dapat melakukan proses menginfeksi sel-sel yang baru. (baca juga : fungsi hati dalam tubuh manusia)

Transduksi terspesialisasi dapat terjadi apabila sebuah daerah yang spesifik yang terdapat pada kromosom suatu bakteri akan menjadi terintegrasi dengan sebuah partikel-partikel pada virus dewasa. Berikut ini ada empat karakteristik yang dapat membedakan antara transduksi terspesialisasi dan transduksi umum, yakni :

Gen-gen dari sebuah bakteri yang dapat dilakukan proses transduksi hanya yang terletak berdekatan dengan tempat-tempat profag terjadi proses integrasi.
Prose ini, hanya melibatkan profag tipe alpha saja.
Proses transduksi tersebut dapat terjadi dikarenakan dari sebuah eksisi yang kondisinya cacat ataupun defektif dilakukan oleh profag dari kromosom inangnya.
Bakteri progeni yang memiliki sifat rekombinan kemungkinan diploid parsial.

Satu-satunya situs yang mempunyai tempat fag lambda yang berintegrasi menuju ke kromosom inangnya adalah di antara gen-gen yang membagi fermentasi galaktosa dan gen-gen yang membagi sintesis biotinnya. Pada bagian kepala fag hanya mampu menampung DNA dengan jumlah yang sangat terbatas, jadi apabila suatu profag melakukan proses berdeintegrasi secara tidak normal / abnormal dari suatu kromosom-kromosom inangnya yang akan membawa bebrapa jumlah DNA dari bakteri yang berfungsi sebagai pengganti untuk DNA-nya sendiri.

Hanya pada gen-gen galaktosa ataupun pada gen-gen biotin yang dapat dilakukan proses transduksi. Dengan demikian, maka pada semua fag lambda yang melakukan transduksi pada sebagian-sebagian genomnya sendiri yang memiliki sifat defektif dan juga tidak bisa melakukan replikasi dirinyan sendiri. (baca juga : fungsi hati dalam sistem pencernaan)

Pada suatu fag lambda yang melakukan proses transduksi pada gen-gen galaktosa oleh karena itu disebut sebagai agal. Apabila sebuah sel galaktosa akan dilakukan proses infeksi oleh agal, maka integrasi oleh profag defektif yang sedang menuju ke dalam inang pada kromosom akan menghasilkan sebuah kromosom-kromosom yang memiliki sifat rekombinan diploid parsial. Eksisi yang menyimpang pada profag biasanya didefinisikan sebagai kejadian yang sangat jarang terjadi, sehingga proses transduksi yang sangat terbatas merupakan suatu peristiwa-peristiwa yang memiliki frekuensi rendah di alam. (baca juga : fungsi hati dalam sistem ekskresi)

Namun dengan demikian, proses terjadinya transduksi yang memiliki frekuensi tinggi akan dapat berlangsung pada keadaan-keadaan atupun kondisi-kondisi pada sebuah laboratorium. Apabila sebuah sel pada bakteri dilakukan proses infeksi yang bersifat ganda dengan menggunakan fag lambda wild type dan fag agal, maka fag wild type dapat menyediakan suatu fungsi dan peranan yang mungkin bisa hilang dari fag defektif, dan juga progeni pada sel-sel bakteri yang akan mengandung dua buah tipe yang berbeda dalam jumlah yang diprediksi akan sama rata.

Pada saat digunakan untuk proses terjadinya transduksi, maka proses tersebut bisa juga dinamakan sebagai proses transduksi yang memiliki frekuensi tinggi. Dalam banyak kasus, mungkin diakibatkan oleh genomnya yang bersifat defektif, maka agal bisa gagal melakukan integrasi dalam proses menuju ke dalam kromosom pada inangnya dan kemudian dampaknya tidak dapat direplikasi. Dalam setiap proses pembelahan, mungkin hanya satu saja di antara kedua sel-sel progeni yang mempunyai kandungan genom fag defektif, oleh karena itu proses tersebut biasanya dinamakan sebagai proses transduksi abortif. (baca juga : fungsi enzim renin)

3. Konjugasi

Definisi dari proses konjugasi itu sendiri merupakan suatu proses pemindahan berbagai materi genetik yang secara langsung akan melalui dan melewati kontak sel dengan membentuk suatu struktur-struktur misalnya jembatan di antara dua buah sel pada bakteri yang saling berdekatan. Proses konjugasi pada umumnya akan terjadi pada suatu bakteri Gram negatif, seperti halnya Escherichia coli. (baca juga : fungsi asetilkolin)

Pada proses konjugasi suatu bakteri akan melibatkan proses penyatuan yang bersifat sementara dari dua buah sel yang memiliki tipe perjodohan-perjodohan yang sangat berbeda, kemudian akan diikuti oleh proses transfer searah dengan sejumlah materi-materi genetik yang melewati sebuah jembatan yakni sitoplasmik dari sel-sel donor yang menuju ke dalam sel-sel resipien, dan selanjutnya akan terjadi proses perpisahan sel-sel tersebut yang biasanya dinamakan proses ekskonjugan.

Pada sebuah episom yang memiliki unsur-unsur genetik yang bersifat ekstrakromosomal sebagai sebuah molekul-molekul pada DNA sirkular yang sedang bereplikasi dengan cara otonom dari suatu kromosom-kromosom pada bakteri dan juga tidak mempunyai kemampuan untuk berintegrasi ke dalam sebuah kromosom-kromosom pada bakteri.