Det finns många spännande skillnader mellan bakterier och andra typer av celler. Bland dessa är närvaron av plasmider i bakterier. Dessa små, gummiband-liknande slingor av DNA är separerade från bakteriella kromosomer. Såvitt det är känt finns plasmider endast i bakterier och inte andra former av liv. Och de spelar en viktig roll i modern bioteknik.

Bakteriella kromosomer

Även om det finns undantag, har de flesta bakterier en enda cirkulär kromosom. Det mesta av en bakteries genetiska material finns i denna kromosom, som bara replikeras eller kopieras när cellen delar upp. Emellertid kan bakterien också ha en eller flera plasmider. Vissa plasmider replikerar endast när cellen delar upp och andra kopieras vid andra tillfällen. Det kan finnas mer än en kopia av samma plasmid i en cell, speciellt om plasmiden replikerar oberoende av celldelning. Eftersom DNA-replikation kräver energi, kommer ett större antal plasmider att konsumera mer energi när cellen delar upp. Om dessa plasmider ger en fördel, såsom antibiotikaresistens, kan de dock mer än kompensera för denna börda vad gäller de fördelar de ger.

De viktigaste skillnaderna mellan DNA i kromosomer och plasmider ligger i var Det genetiska materialet replikeras och hur mobil det är. Gener på en plasmid kan överföras mellan bakterier mycket lättare än kromosomalt DNA.

Konjugering

En annan intressant skillnad mellan plasmid och kromosomalt DNA i bakterier är en process som kallas konjugation. Denna process överför plasmider mellan bakterier, ibland mellan olika bakteriearter som endast är långt ifrån varandra relaterade. Den överförda plasmiden kan förbli distinkt och separera från bakteriekromosomen eller bli en del av den. Plasmidöverföring har varit viktig vid ökningen av antibiotikaresistens. Gen som ger antibiotikaresistens finns ofta på plasmider och verkar ha överförts från en bakterieart eller befolkning till en annan.

Övriga skillnader

Generellt har bakteriella kromosomer en högre kodningstäthet . Detta innebär att en större andel av kromosomen är aktiv och ger instruktioner för proteinproduktion. Vissa plasmider kan bara bära några gener, vilket innebär att de är mycket mindre än kromosomen och har endast ett mycket begränsat antal funktioner.

Kromosomer bär vanligtvis kärngener, som är involverade i ämnesomsättning som är nödvändig för bakteriens överlevnad och tillväxt. Plasmider å andra sidan tenderar att bära användbara funktionella "extras". Dessa funktionella fördelar inkluderar antibiotikaresistens, avgiftning av skadliga ämnen eller när det gäller bakterier som orsakar sjukdom, förmågan att invadera en värd.

Betydelse

Plasmider har blivit enormt viktiga verktyg i modern bioteknik . Molekylära biologer använder ofta plasmider för att introducera gener i bakterier. För det första använder de enzymer för att omvandla den slingformade plasmiden till en linjär form. Sedan skar de önskade generna in i plasmiden och använder andra enzymer för att återställa plasmidens ringliknande form. Slutligen inkuberar de bakterierna under betingelser som kommer att tvinga bakterierna att införliva några av plasmiderna. Dessa genteknikstekniker är mycket användbara för att producera viktiga proteiner som insulin och humant tillväxthormon, som används i modern medicin