Conţinut
Există multe diferențe interesante între bacterii și alte tipuri de celule. Printre acestea se numără prezența plasmidelor în bacterii. Aceste mici bucle de ADN-uri de tip bandă de cauciuc sunt separate de cromozomii bacterieni. Din câte se știe, plasmidele se găsesc doar în bacterii și nu în alte forme de viață. Și, joacă un rol important în biotehnologia modernă.
Cromozomi bacterieni
Deși există excepții, majoritatea bacteriilor au un singur cromozom circular. Cea mai mare parte a materialului genetic al bacteriilor este conținut în acest cromozom, care este reprodus sau copiat numai atunci când celula se divide. Cu toate acestea, bacteriile ar putea avea și una sau mai multe plasmide. Unele plasmide se reproduc numai atunci când celula se divide, iar altele sunt copiate în alte momente. Poate exista mai mult de o copie a aceleiași plasmide într-o celulă, mai ales dacă plasmida se reproduce independent de diviziunea celulară. Deoarece replicarea ADN necesită energie, un număr mai mare de plasmide va consuma mai multă energie atunci când celula se va diviza. Dacă aceste plasmide conferă un beneficiu, cum ar fi rezistența la antibiotice, totuși, acestea ar putea depăși această sarcină în ceea ce privește avantajele pe care le oferă.
Cele mai importante diferențe între ADN-ul în cromozomi și plasmide se află în locul în care materialul genetic este reprodus și cât de mobil este. Genele de pe o plasmidă pot fi transferate între bacterii mult mai ușor decât ADN-ul cromozomial.
Conjugare
O altă diferență interesantă între ADN plasmidică și cromozomială în bacterii este un proces numit conjugare. Acest proces transferă plasmidele între bacterii, uneori între diferite specii de bacterii care sunt legate doar la distanță. Plasmida transferată poate rămâne distinctă și separată de cromozomul bacterian sau poate face parte din ea. Transferul de plasmide a fost important în creșterea rezistenței la antibiotice. Genele care conferă rezistență la antibiotice se găsesc deseori pe plasmide și par să fi fost transferate de la o specie sau o populație bacteriană la alta.
Alte diferențe
În general, cromozomii bacterieni au de obicei o densitate mai mare de codificare. Aceasta înseamnă că o proporție mai mare din cromozom este activă și oferă instrucțiuni pentru producerea de proteine. Unele plasmide pot avea doar câteva gene, ceea ce înseamnă că sunt mult mai mici decât cromozomul și au doar un număr foarte limitat de funcții.
Cromozomii, în general, poartă genele de bază, care sunt implicate în metabolismul care este esențial pentru supraviețuirea și creșterea bacteriilor. Plasmidele, pe de altă parte, tind să poarte „accesorii” funcționale utile. Aceste beneficii funcționale includ rezistența la antibiotice, detoxifierea substanțelor dăunătoare sau în cazul bacteriilor care provoacă boala, capacitatea de a invada o gazdă.
Semnificaţie
Plasmidele au devenit instrumente extrem de importante în biotehnologia modernă. Biologii moleculari utilizează adesea plasmide pentru a introduce genele în bacterii. În primul rând, ei utilizează enzime pentru a transforma plasmida în formă de buclă într-o formă liniară. Apoi, împart genele dorite în plasmidă și folosesc alte enzime pentru a restabili forma inelară a plasmidelor. În cele din urmă, acestea incubează bacteriile în condiții care vor forța bacteriile să încorporeze unele dintre plasmide. Aceste tehnici de inginerie genetică sunt foarte utile pentru a produce proteine importante, cum ar fi insulina și hormonul de creștere uman, care sunt utilizate în medicina modernă.