Sisältö
Bakteerien ja muun tyyppisten solujen välillä on monia kiehtovia eroja. Näiden joukossa on plasmidien läsnäolo bakteereissa. Nämä pienet, kuminauhamaiset DNA-silmukat ovat erillään bakteerikromosomeista. Sikäli kuin tiedetään, plasmideja löytyy vain bakteereista eikä muista elämänmuodoista. Ja heillä on tärkeä rooli nykyaikaisessa bioteknologiassa.
Bakteerikromosomit
Vaikka on olemassa poikkeuksia, useimmilla bakteereilla on yksi pyöreä kromosomi. Suurin osa bakteerien geneettisestä materiaalista sisältyy tähän kromosomiin, joka replikoituu tai kopioituu vasta solun jakautuessa. Bakteerissa voi kuitenkin olla myös yksi tai useampi plasmidi. Jotkut plasmidit replikoituvat vain solun jakautuessa, ja toiset kopioidaan muina aikoina. Samasta plasmidista voi olla enemmän kuin yksi kopio solussa, varsinkin jos plasmidi toistuu solunjaosta riippumatta. Koska DNA: n replikaatio vaatii energiaa, suurempi määrä plasmideja kuluttaa enemmän energiaa solun jakautuessa. Jos nämä plasmidit tuottavat hyötyä, kuten antibioottiresistenssi, ne saattavat kuitenkin olla enemmän kuin korvata tämä taakka niiden tarjoamien etujen suhteen.
Tärkeimmät erot kromosomien DNA: n ja plasmidien välillä ovat siinä missä geneettinen materiaali replikoituu ja kuinka liikkuva se on. Plasmidissa olevat geenit voidaan siirtää bakteerien välillä paljon helpommin kuin kromosomaalinen DNA.
konjugaatio
Toinen mielenkiintoinen ero bakteerien plasmidin ja kromosomaalisen DNA: n välillä on konjugaatioksi kutsuttu menetelmä. Tämä prosessi siirtää plasmideja bakteerien välillä, joskus niiden bakteerilajien välillä, jotka ovat vain kaukana toisistaan. Siirtynyt plasmidi voi jäädä erillään ja erillään bakteerikromosomista tai tulla osaksi sitä. Plasmidinsiirto on ollut tärkeä antibioottiresistenssin nousussa. Geenejä, jotka antavat antibioottiresistenssin, löytyy usein plasmideista, ja ne näyttävät siirtyneen bakteerilajeista tai populaatioista toisiin.
Muut erot
Yleensä bakteerikromosomeilla on tyypillisesti suurempi koodaustiheys. Tämä tarkoittaa, että suurempi osa kromosomista on aktiivinen ja tarjoaa ohjeita proteiinin tuotantoon. Jotkut plasmidit saattavat sisältää vain muutamia geenejä, mikä tarkoittaa, että ne ovat paljon pienempiä kuin kromosomi ja niillä on vain hyvin rajallinen määrä toimintoja.
Kromosomeissa on yleensä ydingeenejä, jotka osallistuvat aineenvaihduntaan, joka on välttämätöntä bakteerien selviytymiselle ja kasvulle. Plasmideilla, toisaalta, on yleensä hyödyllisiä toiminnallisia "ekstrat". Näihin toiminnallisiin etuihin sisältyy antibioottiresistenssi, haitallisten aineiden vieroitus tai kyky hyökätä isäntään, jos bakteereita aiheuttaa tauteja.
Merkitys
Plasmideista on tullut erittäin tärkeitä työkaluja nykyaikaisessa bioteknologiassa. Molekyylibiologit käyttävät usein plasmideja geenien viemiseksi bakteereihin. Ensinnäkin, he käyttävät entsyymejä silmukanmuotoisen plasmidin muuttamiseen lineaariseen muotoon. Sitten he silmukoivat halutut geenit plasmidiin ja käyttävät muita entsyymejä plasmidien rengasmaisen muodon palauttamiseksi. Lopuksi ne inkuboivat bakteereja olosuhteissa, jotka pakottavat bakteerit sisällyttämään joitain plasmideista. Nämä geenitekniikan tekniikat ovat erittäin hyödyllisiä tärkeiden proteiinien, kuten insuliinin ja ihmisen kasvuhormonin, tuottamiseksi, joita käytetään nykyajan lääketieteessä.