Wat is binaire splitsing?
Binaire splijting is een vorm van aseksuele reproductie die wordt gebruikt door alle prokaryotische organismen, en sommige eukaryotische organismen zoals schimmels. Naast het feit dat het wordt gebruikt om hele organismen te dupliceren, wordt dit proces ook door enkele organellen in de cellen van eukaryote organismen gebruikt. In dit proces worden twee dochtercellen geproduceerd door een enkele oudercel die zichzelf effectief kloneert. De Escherichia coli- bacterie is veelvuldig gebruikt door onderzoekers die binaire splijting bestuderen, omdat het een klassiek voorbeeld is van deze aseksuele reproductiemethode in actie, en het is zeer overvloedig.
Bij binaire splijting begint de cel met het dupliceren van zijn DNA om twee volledige sets te maken en groeit vervolgens tot een veel grotere grootte dan normaal. Terwijl de cel groeit, verplaatsen de sets DNA zich naar tegenovergestelde uiteinden van de cel. Zodra de cel de juiste grootte heeft bereikt, splitst deze in twee, waardoor twee dochtercellen met identiek DNA worden gemaakt. Dit proces wordt klassiek gebruikt wanneer een organisme in een stabiele omgeving leeft.
Naast het reproduceren via binaire splijting, kunnen veel prokaryoten ook seksueel reproduceren. Seksuele reproductie is belangrijk, omdat het bijdraagt aan genetische diversiteit door de genen van verschillende individuen te mengen. Herhaalde sessies van binaire splijting zouden de genetische diversiteit verminderen, waardoor de soort als geheel zeer vatbaar wordt voor vernietiging. Seksuele voortplanting combineert dingen, houdt de soort divers en bevordert de ontwikkeling van gunstige mutaties.
De timing van binaire splijting is belangrijk, omdat organismen het op het juiste moment moeten doen. Het proces wordt gedeeltelijk gereguleerd door de septumring, een ring van eiwitten die zich rond het midden van de cel vormt, waardoor deze gelijkmatig wordt gesplitst zonder het DNA of de celwand te beschadigen. Fouten in het splijtingsproces kunnen de vorming van dochtercellen met onvolledig DNA of extra kopieën van bepaalde genen veroorzaken. De septumring is ontworpen om dit te voorkomen.
Binnen de cellen van eukaryotische organismen kunnen organellen zoals de mitochondriën met deze methode worden gereproduceerd. Binaire splijting binnen de cel vindt meestal plaats wanneer de cel bezig is met repliceren en delen als onderdeel van de celcyclus. Fouten kunnen optreden tijdens dit proces, wat problemen veroorzaakt met de dochtercellen die tijdens celdeling worden geproduceerd. Deze fouten kunnen celdood veroorzaken omdat de nieuwe cel niet alleen kan overleven, of ze kunnen leiden tot aandoeningen zoals kanker, veroorzaakt door fouten in celdeling die leiden tot een proliferatie van celgroei.