Nei pro­ca­rio­ti la di­vi­sio­ne cel­lu­la­re ha co­me ri­sul­ta­to la ri­pro­du­zio­ne del­l’in­te­ro or­ga­ni­smo. La cel­lu­la cre­sce di di­men­sio­ne, du­pli­ca il pro­prio DNA e poi si di­vi­de sem­pli­ce­men­te in due con un pro­ces­so che pren­de il no­me di scissione binaria (▶figura 2):

I se­gna­li ri­pro­dut­ti­vi.

Nei pro­ca­rio­ti i se­gna­li per l’i­ni­zio del­la di­vi­sio­ne cel­lu­la­re di­pen­do­no da fat­to­ri ester­ni, co­me le con­di­zio­ni am­bien­ta­li o la con­cen­tra­zio­ne di so­stan­ze nu­tri­ti­ve. Per esem­pio il bat­te­rio Esche­ri­chia co­li, mol­to usa­to ne­gli stu­di ge­ne­ti­ci, si di­vi­de pra­ti­ca­men­te in con­ti­nua­zio­ne. In ge­ne­re, a 37 °C la di­vi­sio­ne cel­lu­la­re di E. co­li ri­chie­de 40 mi­nu­ti ma, se le fon­ti di ci­bo so­no ab­bon­dan­ti, il ci­clo ri­pro­dut­ti­vo ac­ce­le­ra e le cel­lu­le pos­so­no di­vi­der­si an­che in so­li 20 mi­nu­ti. Un al­tro bat­te­rio, Ba­cil­lus sub­ti­lis, smet­te di di­vi­der­si quan­do le fon­ti ali­men­ta­ri so­no scar­se, per poi ri­pren­de­re a far­lo se le con­di­zio­ni mi­glio­ra­no.

La du­pli­ca­zio­ne del DNA.

In ge­ne­re i bat­te­ri pos­sie­do­no una sin­go­la mo­le­co­la di DNA, le­ga­ta a proteine, che co­sti­tui­sce un cro­mo­so­ma cir­co­la­re. Per tro­va­re po­sto den­tro la cel­lu­la, la mo­le­co­la di DNA de­ve com­pat­tar­si: se fos­se di­ste­sa, in­fat­ti, sa­reb­be qua­si un mi­glia­io di vol­te più gran­de del­l’in­te­ra cel­lu­la. La mo­le­co­la rag­giun­ge que­sto sco­po in par­te ri­pie­gan­do­si su sé stes­sa, gra­zie an­che a pro­tei­ne ba­si­che (ca­ri­che po­si­ti­va­men­te) le­ga­te al DNA, che in­ve­ce è aci­do (ca­ri­co ne­ga­ti­va­men­te).

Nel cro­mo­so­ma pro­ca­rio­ti­co so­no pre­sen­ti due zo­ne che svol­go­no una fun­zio­ne nel­la ri­pro­du­zio­ne cel­lu­la­re: la re­gio­ne ori (da ori­gi­ne del­la du­pli­ca­zio­ne) co­sti­tui­sce il pun­to in cui ini­zia la du­pli­ca­zio­ne; la re­gio­ne ter (da ter­mi­ne del­la du­pli­ca­zio­ne) è il pun­to in cui ter­mi­na la du­pli­ca­zio­ne.

La se­gre­ga­zio­ne del DNA.

Du­ran­te la du­pli­ca­zio­ne del DNA, che av­vie­ne nel­la zo­na cen­tra­le del­la cel­lu­la, le re­gio­ni ori del­le due mo­le­co­le di DNA in for­ma­zio­ne si spo­sta­no ver­so le estre­mi­tà op­po­ste del­la cel­lu­la. Fon­da­men­ta­li per la se­gre­ga­zio­ne so­no al­cu­ne pro­tei­ne che si le­ga­no al DNA con­ti­guo al­la re­gio­ne ori. Si trat­ta di un pro­ces­so at­ti­vo, in quan­to que­ste pro­tei­ne idro­liz­za­no ATP per ri­ca­va­re ener­gia.

La ci­to­die­re­si.

Do­po che la du­pli­ca­zio­ne del cro­mo­so­ma si è con­clu­sa, ha ini­zio la ci­to­die­re­si, ov­ve­ro la se­pa­ra­zio­ne del­le due cel­lu­le fi­glie (▶figura 3). Il pri­mo even­to del­la ci­to­die­re­si è una stroz­za­tu­ra del­la mem­bra­na pla­sma­ti­ca che for­ma un anel­lo si­mi­le al cor­do­ne di una bor­sa. I com­po­nen­ti prin­ci­pa­li di que­sto anel­lo so­no del­le fi­bre com­po­ste da una pro­tei­na si­mi­le al­la tu­bu­li­na de­gli eu­ca­rio­ti (la pro­tei­na che for­ma i microtubuli). A ma­no a ma­no che l’a­nel­lo si strin­ge, nel­la mem­bra­na si ge­ne­ra una stroz­za­tu­ra; con­tem­po­ra­nea­men­te, a li­vel­lo del­la pa­re­te cel­lu­la­re si de­po­si­ta nuo­vo ma­te­ria­le che fi­ni­sce per se­pa­ra­re le due cel­lu­le.