Der er mange spændende forskelle mellem bakterier og andre slags celler. Blandt disse er tilstedeværelsen af plasmider i bakterier. Disse små gummibåndlignende sløjfer af DNA er adskilt fra bakteriekromosomer. Så vidt vides findes plasmider kun i bakterier og ikke i andre livsformer. Og de spiller en vigtig rolle i moderne bioteknologi.
Bakterielle kromosomer
Selvom der er undtagelser, har de fleste bakterier et enkelt cirkulært kromosom. Det meste af bakteriens genetiske materiale er indeholdt i dette kromosom, som kun replikeres eller kopieres, når cellen deler sig. Imidlertid kan bakterien også have en eller flere plasmider. Nogle plasmider replikerer kun, når cellen deler sig, og andre kopieres på andre tidspunkter. Der kan være mere end en kopi af det samme plasmid i en celle, især hvis plasmidet replikerer uafhængigt af celledeling. Fordi DNA-replikation kræver energi, vil et større antal plasmider forbruge mere energi, når cellen deler sig. Hvis disse plasmider giver en fordel såsom antibiotikaresistens, kan de dog måske mere end kompensere for denne byrde med hensyn til de fordele, de giver.
De vigtigste forskelle mellem DNA i kromosomer og plasmider ligger i, hvor det genetiske materiale replikeres, og hvor mobil det er. Gener på et plasmid kan overføres mellem bakterier meget lettere end kromosomalt DNA.
Bøjning
En anden interessant forskel mellem plasmid og kromosomalt DNA i bakterier er en proces kaldet konjugering. Denne proces overfører plasmider mellem bakterier, nogle gange mellem forskellige arter af bakterier, der kun er fjernt beslægtede. Det overførte plasmid kan forblive adskilt og adskilt fra bakteriekromosomet eller blive en del af det. Plasmidoverførsel har været vigtig i stigningen i antibiotikaresistens. Gener, der giver antibiotikaresistens, findes ofte på plasmider og ser ud til at være overført fra en bakteriel art eller population til en anden.
Andre forskelle
Generelt har bakteriekromosomer typisk en højere kodningstæthed. Dette betyder, at en større del af kromosomet er aktivt og giver instruktioner til proteinproduktion. Nogle plasmider har måske kun få gener, hvilket betyder, at de er meget mindre end kromosomet og kun har et meget begrænset antal funktioner.
Kromosomer bærer generelt kernegener, som er involveret i stofskifte, der er afgørende for bakteriens overlevelse og vækst. Plasmider har derimod en tendens til at have nyttige funktionelle "ekstramateriale". Disse funktionelle fordele inkluderer antibiotika resistens, afgiftning af skadelige stoffer eller i tilfælde af bakterier, der forårsager sygdom, evnen til at invadere a vært.
Betydning
Plasmider er blevet meget vigtige redskaber inden for moderne bioteknologi. Molekylære biologer bruger ofte plasmider til at introducere gener i bakterier. For det første bruger de enzymer til at transformere det loopformede plasmid til en lineær form. Derefter splejser de de ønskede gener i plasmidet og bruger andre enzymer til at gendanne plasmidets ringlignende form. Endelig inkuberer de bakterierne under betingelser, der vil tvinge bakterierne til at inkorporere nogle af plasmiderne. Disse gentekniske teknikker er meget nyttige til at producere vigtige proteiner såsom insulin og humant væksthormon, som bruges i moderne medicin.