Innehåll
En plasmid är en liten cirkulär bit DNA som finns i bakterier. Plasmider har blivit användbara verktyg inom bioteknik, vilket gör det möjligt för forskare att kombinera DNA från olika organismer till en kontinuerlig bit av DNA. Plasmider replikerar av sig själva under celldelning och är stabila under långa perioder, vilket innebär att de är ett bra medel för att lagra enskilda gener som böcker i ett bibliotek. Plasmider kan innehålla följande typer av gener: antibiotikaresistensgener, transgener och reportergener. Dessa typer av plasmidgener kan förekomma naturligt eller vara konstruerade av forskare.
Antibiotikaresistensgener
Plasmider är en orsak till att bakterier blir resistenta mot antibiotika. Plasmider innehåller gener för antibiotikaresistens som producerar proteiner som skyddar bakterierna från skadliga läkemedel. Antibiotiska resistensgener kan fungera på flera sätt. Den ena är genom att pumpa ut antibiotikumet från bakterierna, så att antibiotikumet inte kan binda sitt målprotein i cellen. En annan är genom att nedbryta antibiotikumet i små bitar. Och en annan är att genom att kemiskt byta antibiotikum så att det inte längre interagerar med sitt målprotein. Antibiotiska resistensgener kallas också selekterbara markörer i plasmider, eftersom de tillåter bakterier som har resistens att väljas ut i ett provrör efter behandling med ett antibiotikum.
trans~~POS=TRUNC
I bioteknik används plasmider i stor utsträckning för att isolera en gen från ett djur eller en växt och sedan placera den i bakterier, vilket gör det lättare att modifiera och studera den genen. Ett segment av DNA som skärs enzymatiskt från en organisme och placeras i en bakterieplasmid kallas en transgen. Kombinationen av transgen och plasmiden kallas rekombinant DNA, eftersom det är DNA från två olika arter som smälts samman.
Reportergener
Bakterier kan ibland sparka ut en plasmid, så forskare som använder plasmider för att göra rekombinant DNA vill ofta inkludera en gen i plasmiden som gör att de visuellt kan identifiera vilken bakteriekoloni som har bakterier som innehåller den plasmiden. För att enkelt kunna visualisera positiva kolonier - de som har rekombinant DNA - inkluderar forskare reportergener i plasmiden. En vanlig reportergen är grönt fluorescerande protein (GFP), som lyser grönt under ultraviolett ljus. En annan vanlig reportergen är lacZ, som kodar för ett enzym som kallas beta-galaktosidas (beta-gal).Beta-gal bryter sockerlaktosen från varandra. Det bryter också en färglös kemikalie som kallas X-gal i ett socker och en blå molekyl. Således kommer bakteriekolonier som har beta-gal-reporteren att visas blå.
F-faktor
Bakterier har sätt att överföra genetisk information till varandra. En bakterie kan dela sina plasmider med en annan bakterie genom vad som kallas konjugering. Konjugation är bildandet av ett tunt rör - kallad sex pilus - som kopplar en bakterie till en annan. Bakterien som förlänger köns pilus kopierar sedan en plasmid och förar kopian genom röret in i den andra bakterien. Plasmiden som möjliggör konjugering kallas F-faktor, eller fertilitetsfaktor. Rekombinant DNA kan sättas in i F-faktorn, som skickar det främmande DNA mellan bakterier.