Bipartition : définition, étapes essentielles et différents types expliqués

La fission binaire, aussi appelée bipartition bactérienne, désigne une technique de reproduction asexuée que l’on retrouve chez les archées, les bactéries et certains protozoaires. Elle implique la duplication de l’ADN et la division simultanée du cytoplasme, aboutissant à la formation de deux cellules filles identiques. Le terme « bipartition » provient du latin « bipartitio », qui signifie « division en deux parties ». Ce terme se compose de trois éléments distincts :

• Le préfixe « bi- » indiquant « deux ».
• Le verbe « partiri » signifiant « diviser ».
• Le suffixe « -tion » qui exprime l’action et l’effet.

En résumé, la bipartition est le processus par lequel quelque chose est divisé en deux parties ou portions.

Le processus de bipartition bactérienne peut être décomposé en quatre phases principales :

1. Réplication de l’ADN : La phase initiale commence avec le chromosome circulaire d’ADN attaché à la membrane cellulaire. La réplication débute à cet endroit, où l’ADN est dupliqué dans deux directions opposées jusqu’à ce que les deux nouvelles hélices se rejoignent, complétant ainsi la duplication du matériel génétique.
2. Croissance cellulaire : Pendant que la réplication de l’ADN s’opère, la cellule bactérienne augmente de volume. La membrane cellulaire se dilate entre les deux copies du chromosome, ce qui facilite leur séparation vers les extrémités opposées de la cellule, amorçant le processus de segregation du génome.
3. Ségrégation du génome : Ce processus, en progression continue, accompagne la croissance de la cellule et la duplication du chromosome. Une fois la réplication achevée, une copie du chromosome se détache et migre vers l’extrémité opposée de la cellule en formation, marquant le début de la phase de cytocinèse.
4. Cytocinèse : Elle débute par la formation d’un anneau protéique, ressemblant à un anneau contractile chez les cellules animales, qui crée une fente de division dans la partie centrale de la cellule. Ce sillon divise le cytoplasme en deux portions distinctes. Lors de cette étape, d’autres protéines synthétisent de nouvelles composantes de la paroi cellulaire et de la membrane plasmique, formant un septum. Ce septum isole finalement les deux cellules filles, achevant le processus de bipartition bactérienne.

Quelques éléments complémentaires à prendre en compte :

• Chez des bactéries comme Escherichia coli, l’origine de réplication (OriC) se trouve à un pôle de la cellule avant le début de la réplication. Après sa conclusion, il migre vers le pôle opposé.
• La division par bipartition repose sur des protéines telles que FtsZ, qui conçoit un anneau au centre de la cellule, recrutant d’autres protéines indispensables à la division cellulaire. Des protéines comme FtsK et des hydrolysases de la mureine participent également à la séparation des chromosomes et des cellules filles.
• Certaines bactéries possèdent des plasmides, de petits éléments d’ADN flottant librement dans le cytoplasme. Ces plasmides sont aussi dupliqués lors de la division, mais leur distribution n’est pas toujours uniforme entre les deux cellules, ce qui peut engendrer des variations génétiques au sein de la population bactérienne.

La cellule initiale peut se diviser de différentes manières selon l’axe ou le plan de croissance et de division. Les types les plus fréquents de division par bipartition, en fonction du plan de division, sont les suivants :

• Transversale : Les bactéries allongées, en forme de bâtonnets, ont tendance à croître en longueur puis à se diviser en leur plan transversal, c’est-à-dire horizontalement, en deux.
• Longitudinale : Certaines bactéries en forme de bâton, lorsque leur volume augmente en épaisseur, se divisent selon leur axe longitudinal. Il en résulte deux cellules parallèles, ressemblant à deux bâtonnets côte à côte.
• Orthogonale : Chez les bactéries sphériques telles que Staphylococcus aureus, la division se produit dans un plan orthogonal, perpendiculaire au plan précédent, ce qui conduit à des amas de bactéries.

Ces trois modes de division impliquent que la cellule se divise précisément en deux parties de taille équivalente, produisant deux cellules filles identiques. Toutefois, il existe aussi des bactéries qui présentent une division asymétrique, où la cytocinèse débute plus près d’un pôle, ressemblant à une forme de bourgeonnement, où des petites protubérances ou «-yâmes» se forment chez la cellule mère. Avant de se séparer, ces bourgeons peuvent atteindre une taille presque équivalente à celle de la cellule d’origine.

Dans cet article, vous trouverez également des informations sur les différents types de bactéries.

• Bipartition transversale : cette méthode, très répandue chez les bactéries telles qu’Escherichia coli ou Bacillus subtilis, consiste en une division horizontale. Chez les protozoaires, on parle aussi souvent de la division transversale du protozoaire Paramecium.
• Bipartition longitudinale : cette variante se présente peu fréquemment. On la retrouve chez certains rares bactéries telles que Candidatus Thiosymbion oneisti, une bactérie marine qui vit en association avec des nématodes. Chez certains protistes comme l’Euglena, la division se réalise selon un plan longitudinal.
• Bipartition orthogonale : chez les bactéries sphériques comme Staphylococcus aureus, la division se fait dans un plan orthogonal au précédent, ce qui explique leur tendance à former des amas en grappes.
• Division asymétrique ou bourgeonnement : certaines bactéries pathogènes comme Chlamydia trachomatis ou des souches particulières de Bacillus subtilis montrent ce mode de division, où la cellule mère produit une petite protubérance qui se détache plus tard pour devenir une nouvelle cellule.

Maintenant que vous savez ce qu’est la bipartition ou fission binaire, cet article vous intriguerait peut-être aussi sur les phases du cycle cellulaire.

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