Sisältö
Plasmidi on pieni pyöreä DNA-kappale, jota löytyy bakteereista. Plasmideista on tullut hyödyllisiä työkaluja biotekniikassa, joiden avulla tutkijat voivat yhdistää eri organismien DNA: ta jatkuvaan DNA-kappaleeseen. Plasmidit replikoituvat itsessään solujakautumisen aikana ja ovat stabiileja pitkään, mikä tarkoittaa, että ne ovat loistava väline yksittäisten geenien, kuten kirjojen, varastoimiseen kirjastoon. Plasmidit voivat sisältää seuraavan tyyppisiä geenejä: antibioottiresistenssigeenit, siirtogeenit ja reportterigeenit. Tämän tyyppisiä plasmidigeenejä voi esiintyä luonnossa tai tutkijat voivat suunnitella niitä.
Antibioottiresistenssigeenit
Plasmidit ovat yksi syy bakteerien resistenssiin antibiooteille. Plasmidit sisältävät antibioottiresistenssigeenejä, jotka tuottavat proteiineja, jotka suojaavat bakteereja haitallisilta lääkkeiltä. Antibioottiresistenssigeenit voivat toimia monella tavalla. Yksi on pumppaamalla antibiootti bakteereista, niin että antibiootti ei voi sitoutua kohdeproteiiniinsa solussa. Toinen on hajottamalla antibiootti pieniksi paloiksi. Ja toinen on muuttaa antibiootti kemiallisesti siten, että se ei enää ole vuorovaikutuksessa kohdeproteiininsa kanssa. Antibioottiresistenssigeeneihin viitataan myös valinnaisina markkereina plasmideissa, koska ne mahdollistavat bakteerien, joilla on resistenssi, valinnan koeputkeen antibioottihoidon jälkeen.
siirtogeenejä
Bioteknologiassa plasmideja käytetään laajalti geenin eristämiseen eläimestä tai kasvista ja sitten sen sijoittamiseksi bakteereiksi, mikä helpottaa geenin muokkaamista ja tutkimista. DNA-segmenttiä, joka on entsymaattisesti leikattu organismista ja asetettu bakteeriplasmidiin, kutsutaan siirtogeeniksi. Siirtogeenin ja plasmidin yhdistelmää kutsutaan yhdistelmä-DNA: ksi, koska se on fuusioitunut kahden eri lajin DNA: sta.
Toimittajan geenit
Bakteerit voivat joskus potkaista plasmidin, joten tutkijat, jotka käyttävät plasmideja rekombinantti-DNA: n valmistamiseen, haluavat usein sisällyttää plasmidiin geenin, jonka avulla he voivat visuaalisesti tunnistaa, missä bakteerikolonnissa on bakteereja, jotka sisältävät kyseisen plasmidin. Positiivisten pesäkkeiden - sellaisten, joissa on rekombinantti-DNA: ta - visualisoimiseksi helposti tutkijat sisällyttävät reportterigeenit plasmidiin. Yleinen reportterigeeni on vihreä fluoresoiva proteiini (GFP), joka hehkuu vihreänä ultraviolettivalossa. Toinen yleinen reportterigeeni on lacZ, joka koodaa entsyymiä, nimeltään beeta-galaktosidaasi (beeta-gal).Beeta-gal hajottaa sokerin laktoosin toisistaan. Se myös hajottaa väritömän kemikaalin, nimeltään X-gal, sokeriksi ja siniseksi molekyyliksi. Siten bakteeripesäkkeet, joissa on beeta-gal-reportteri, näyttävät sinisiltä.
F-tekijä
Bakteereilla on tapoja välittää geneettistä tietoa toisilleen. Yksi bakteereista voi jakaa plasmidinsa toisen bakteerin kanssa kutsutun konjugaation kautta. Konjugaatio on ohuen putken muodostuminen - kutsutaan sukupuoleksi -, joka yhdistää bakteerin toiseen. Sukupiljaa pidentävä bakteeri kopioi sitten plasmidin ja välittää kopion putken läpi toiseen bakteeriin. Plasmidia, joka mahdollistaa konjugaation, kutsutaan F-tekijäksi tai hedelmällisyyskertoimeksi. Rekombinantti-DNA voidaan lisätä F-tekijään, joka siirtää vieraan DNA: n bakteerien välillä.