Tartalom
Sok érdekes különbség van a baktériumok és az egyéb sejtek között. Ezek között szerepel a plazmidok jelenléte a baktériumokban. Ezek a kicsi, gumiszalagszerű DNS-hurkok külön vannak a baktérium kromoszómáktól. A plazmidok ismerete szerint csak a baktériumokban találhatóak meg, az élet más formáin nem. És fontos szerepet játszanak a modern biotechnológiában.
Bakteriális kromoszómák
Noha vannak kivételek, a legtöbb baktérium egyetlen körkörös kromoszómával rendelkezik. A baktériumok genetikai anyagának nagy része ebben a kromoszómában található, amelyet csak akkor replikálnak vagy másolnak, amikor a sejt megosztódik. A baktériumnak azonban lehet egy vagy több plazmid is. Egyes plazmidok csak akkor replikálódnak, amikor a sejt megosztódik, mások máskor másolódnak. Ugyanazon plazmidnak több példánya lehet egy sejtben, különösen, ha a plazmid a sejtosztódástól függetlenül replikálódik. Mivel a DNS replikációja energiát igényel, a plazmidok nagyobb száma több energiát fogyaszt, amikor a sejt megosztódik. Ha ezek a plazmidok olyan előnyökkel járnak, mint például az antibiotikumokkal szembeni rezisztencia, előfordulhat, hogy ezeknek a terheknek a nyújtotta előnyök szempontjából több mint pótolják ezt a terhet.
A kromoszómák DNS-e és a plazmidok közötti legfontosabb különbség abban rejlik, hogy a genetikai anyag replikálódik-e és mennyire mozog. A plazmidon lévő gének sokkal könnyebben átvihetők a baktériumok között, mint a kromoszómális DNS.
Konjugáció
Egy másik érdekes különbség a plazmid és a kromoszómális DNS között a baktériumokban a konjugációnak nevezett folyamat. Ez a folyamat továbbítja a plazmidokat a baktériumok között, néha a baktériumfajok között, amelyek csak egymástól távol vannak egymással. Az átvitt plazmid megkülönböztethetõ maradhat és elkülönülhet a bakteriális kromoszómától, vagy részévé válhat. A plazmidátadás fontos szerepet játszik az antibiotikum-rezisztencia növekedésében. Az antibiotikumokkal szemben rezisztens gének gyakran megtalálhatók a plazmidokban, és úgy tűnik, hogy átkerültek egyik baktériumfajból vagy populációból a másikba.
Egyéb különbségek
Általában a bakteriális kromoszómák általában nagyobb kódolási sűrűséggel rendelkeznek. Ez azt jelenti, hogy a kromoszóma nagyobb része aktív, és útmutatást ad a fehérjetermeléshez. Egyes plazmidok csak néhány gént hordozhatnak, ami azt jelenti, hogy sokkal kisebbek, mint a kromoszóma, és csak nagyon korlátozott számú funkcióval bírnak.
A kromoszómák általában magokat tartalmaznak, amelyek részt vesznek a baktériumok túléléséhez és növekedéséhez nélkülözhetetlen anyagcserében. A plazmidok viszont inkább hasznos funkcionális "extrákat" hordoznak. Ezek a funkcionális előnyök magukban foglalják az antibiotikumokkal szembeni rezisztenciát, a káros anyagok méregtelenítését vagy a betegséget okozó baktériumok esetén a behatolási képességet a gazdaszervezetben.
Jelentőség
A plazmidok rendkívül fontos eszközökké váltak a modern biotechnológiában. A molekuláris biológusok gyakran plazmidokat használnak gének bejuttatására a baktériumokba. Először enzimeket használnak a hurok alakú plazmid lineáris formává történő átalakítására. Ezután a kívánt géneket hasítják a plazmidba, és más enzimeket használnak a plazmidok gyűrűs alakjának helyreállítására. Végül inkubálják a baktériumokat olyan körülmények között, amelyek arra kényszerítik a baktériumokat, hogy beépítsék a plazmidok egy részét. Ezek a géntechnikai technikák nagyon hasznosak olyan fontos fehérjék előállításához, mint például az inzulin és az emberi növekedési hormon, amelyeket a modern orvoslásban használnak.