Съдържание
Има много интригуващи разлики между бактериите и други видове клетки. Сред тях е наличието на плазмиди в бактериите. Тези малки, подобни на гуми ленти на ДНК са отделни от бактериалните хромозоми. Доколкото е известно, плазмидите се намират само в бактерии, а не в други форми на живот. И те играят важна роля в съвременната биотехнология.
Бактериални хромозоми
Въпреки че има изключения, повечето бактерии имат единична кръгова хромозома. Повечето от генетичния материал на бактериите се съдържа в тази хромозома, която се репликира или копира само когато клетката се раздели. Въпреки това, бактерията може също да има един или повече плазмиди. Някои плазмиди се репликират само когато клетката се дели, а други се копират по друго време. Може да има повече от едно копие на един и същ плазмид в клетка, особено ако плазмидът се репликира независимо от клетъчното делене. Тъй като репликацията на ДНК изисква енергия, по-голям брой плазмиди ще изразходват повече енергия, когато клетката се раздели. Ако тези плазмиди предоставят полза като антибиотична резистентност, те могат да надхвърлят тази тежест по отношение на предимствата, които предоставят.
Най-важните разлики между ДНК в хромозомите и плазмидите се крият в това, къде се репликира генетичният материал и колко е мобилен. Гените на плазмид могат да се прехвърлят между бактериите много по-лесно от хромозомната ДНК.
спрежение
Друга интересна разлика между плазмидната и хромозомната ДНК при бактериите е процес, наречен конюгация. Този процес прехвърля плазмидите между бактериите, понякога между различни видове бактерии, които са свързани само отдалечено. Прехвърленият плазмид може да остане различен и отделен от бактериалната хромозома или да стане част от него. Трансферът на плазмиди е важен за повишаването на антибиотичната резистентност. Гени, които придават антибиотична резистентност, често се откриват в плазмидите и изглежда са прехвърлени от един бактериален вид или популация в друг.
Други разлики
По принцип бактериалните хромозоми обикновено имат по-висока плътност на кодиране. Това означава, че по-голяма част от хромозомата е активна и дава инструкции за производството на протеин. Някои плазмиди могат да носят само няколко гена, което означава, че те са много по-малки от хромозомата и имат само много ограничен брой функции.
Хромозомите обикновено имат основни гени, които участват в метаболизма, който е от съществено значение за оцеляването и растежа на бактериите. От друга страна, плазмидите носят полезни функционални „екстри“. Тези функционални ползи включват антибиотична резистентност, детоксикация на вредни вещества или в случай на бактерии, които причиняват заболяване, способността да нахлуят в гостоприемник.
значение
Плазмидите са станали изключително важни инструменти в съвременната биотехнология. Молекулярните биолози често използват плазмиди, за да въведат гени в бактериите. Първо, те използват ензими, за да трансформират контурния плазмид в линейна форма. След това те сплитат желаните гени в плазмида и използват други ензими, за да възстановят плазмидните пръстеновидни форми. И накрая, те инкубират бактериите при условия, които ще принудят бактериите да включат част от плазмидите. Тези техники за генно инженерство са много полезни за производството на важни протеини като инсулин и човешки растежен хормон, които се използват в съвременната медицина.