الفرق بين DNA الجينومي و DNA البلازميد

هناك العديد من الاختلافات المثيرة للاهتمام بين البكتيريا وأنواع الخلايا الأخرى. من بينها وجود البلازميدات في البكتيريا. هذه الحلقات الصغيرة التي تشبه الشريط المطاطي من الحمض النووي منفصلة عن الكروموسومات البكتيرية. بقدر ما هو معروف ، توجد البلازميدات فقط في البكتيريا وليس في أشكال الحياة الأخرى. وهم يلعبون دورًا مهمًا في التكنولوجيا الحيوية الحديثة.

على الرغم من وجود استثناءات ، فإن معظم البكتيريا لها كروموسوم دائري واحد. معظم المواد الجينية للبكتيريا موجودة في هذا الكروموسوم ، والذي يتم نسخه أو نسخه فقط عندما تنقسم الخلية. ومع ذلك ، قد تحتوي البكتيريا أيضًا على واحد أو أكثر من البلازميدات. تتكاثر بعض البلازميدات فقط عندما تنقسم الخلية ، ويتم نسخ البعض الآخر في أوقات أخرى. قد يكون هناك أكثر من نسخة واحدة من نفس البلازميد في الخلية ، خاصة إذا كان البلازميد يتكاثر بشكل مستقل عن انقسام الخلية. نظرًا لأن تكرار الحمض النووي يتطلب طاقة ، فإن عددًا أكبر من البلازميدات سيستهلك طاقة أكبر عندما تنقسم الخلية. إذا كانت هذه البلازميدات تمنح فائدة مثل مقاومة المضادات الحيوية ، فإنها قد تعوض أكثر من هذا العبء من حيث المزايا التي توفرها.

تكمن أهم الاختلافات بين الحمض النووي في الكروموسومات والبلازميدات في مكان تكرار المادة الجينية ومدى حركتها. يمكن أن تنتقل الجينات الموجودة على البلازميد بين البكتيريا بسهولة أكبر بكثير من الحمض النووي الصبغي.

هناك اختلاف آخر مثير للاهتمام بين DNA البلازميد والكروموسومات في البكتيريا وهو عملية تسمى الاقتران. تنقل هذه العملية البلازميدات بين البكتيريا ، أحيانًا بين أنواع مختلفة من البكتيريا التي لا ترتبط إلا بعيدًا. قد يظل البلازميد المنقول متميزًا ومنفصلًا عن الكروموسوم البكتيري أو يصبح جزءًا منه. كان نقل البلازميد مهمًا في زيادة مقاومة المضادات الحيوية. غالبًا ما توجد الجينات التي تمنح مقاومة للمضادات الحيوية في البلازميدات ويبدو أنها انتقلت من نوع بكتيري أو مجموعة إلى أخرى.

بشكل عام ، تحتوي الكروموسومات البكتيرية عادةً على كثافة تشفير أعلى. هذا يعني أن نسبة أكبر من الكروموسوم نشطة وتوفر تعليمات لإنتاج البروتين. قد تحمل بعض البلازميدات عددًا قليلاً من الجينات ، مما يعني أنها أصغر بكثير من الكروموسوم ولديها عدد محدود جدًا من الوظائف.

تحمل الكروموسومات عمومًا الجينات الأساسية التي تشارك في عملية التمثيل الغذائي الضرورية لبقاء البكتيريا ونموها. من ناحية أخرى ، تميل البلازميدات إلى حمل "إضافات" وظيفية مفيدة. تشمل هذه الفوائد الوظيفية المضادات الحيوية المقاومة ، وإزالة السموم من المواد الضارة أو في حالة البكتيريا المسببة للمرض ، والقدرة على غزو أ مضيف.

أصبحت البلازميدات أدوات مهمة للغاية في التكنولوجيا الحيوية الحديثة. غالبًا ما يستخدم علماء الأحياء الجزيئية البلازميدات لإدخال الجينات في البكتيريا. أولاً ، يستخدمون الإنزيمات لتحويل البلازميد ذي الشكل الحلقي إلى شكل خطي. ثم يقومون بلصق الجينات المرغوبة في البلازميد واستخدام إنزيمات أخرى لاستعادة شكل البلازميد الشبيه بالحلقة. أخيرًا ، يقومون باحتضان البكتيريا في ظل ظروف ستجبر البكتيريا على دمج بعض البلازميدات. تعد تقنيات الهندسة الوراثية مفيدة جدًا لإنتاج بروتينات مهمة مثل الأنسولين وهرمون النمو البشري ، والتي تستخدم في الطب الحديث.