Yra daug intriguojančių skirtumų tarp bakterijų ir kitų rūšių ląstelių. Tarp jų yra plazmidžių buvimas bakterijose. Šios mažos, į gumines juostas panašios DNR kilpos yra atskiros nuo bakterijų chromosomų. Kiek žinoma, plazmidės yra tik bakterijose, o ne kitose gyvybės formose. Jie vaidina svarbų vaidmenį šiuolaikinėje biotechnologijoje.
Bakterijų chromosomos
Nors yra išimčių, dauguma bakterijų turi vieną žiedinę chromosomą. Didžioji dalis bakterijos genetinės medžiagos yra šioje chromosomoje, kuri dauginasi arba nukopijuojama tik dalijantis ląstelei. Tačiau bakterija taip pat gali turėti vieną ar daugiau plazmidžių. Kai kurios plazmidės dauginasi tik tada, kai ląstelė dalijasi, o kitos kopijuojamos kitu laiku. Ląstelėje gali būti daugiau nei viena tos pačios plazmidės kopija, ypač jei plazmidė replikuojasi nepriklausomai nuo ląstelės dalijimosi. Kadangi DNR replikacijai reikalinga energija, dalijantis ląstelei, didesnis skaičius plazmidžių sunaudos daugiau energijos. Jei šios plazmidės suteikia naudos, pvz., Atsparumą antibiotikams, jos gali ne tik kompensuoti šią naštą teikiamų pranašumų atžvilgiu.
Svarbiausi DNR skirtumai chromosomose ir plazmidėse slypi ten, kur genetinė medžiaga dauginasi ir kaip ji yra judri. Genus, esančius plazmidėje, galima perkelti tarp bakterijų daug lengviau nei chromosomų DNR.
Konjugacija
Kitas įdomus bakterijų plazmidės ir chromosomų DNR skirtumas yra procesas, vadinamas konjugacija. Šis procesas perduoda plazmides tarp bakterijų, kartais tarp skirtingų rūšių bakterijų, kurios yra tik tolimos. Perkelta plazmidė gali likti atskirai ir atskirai nuo bakterijų chromosomos arba tapti jos dalimi. Plazmidių perkėlimas buvo svarbus didinant atsparumą antibiotikams. Genai, suteikiantys atsparumą antibiotikams, dažnai randami plazmidėse ir, atrodo, buvo perkelti iš vienos bakterijų rūšies ar populiacijos į kitą.
Kiti skirtumai
Apskritai bakterijų chromosomos paprastai turi didesnį kodavimo tankį. Tai reiškia, kad didesnė chromosomos dalis yra aktyvi ir pateikia baltymų gamybos instrukcijas. Kai kurios plazmidės gali turėti tik kelis genus, o tai reiškia, kad jos yra daug mažesnės nei chromosomos ir turi tik labai ribotą funkcijų skaičių.
Chromosomos paprastai turi pagrindinius genus, kurie dalyvauja metabolizme, kuris yra būtinas bakterijos išlikimui ir augimui. Kita vertus, plazmidės turi naudingų funkcinių „priedų“. Šie funkciniai privalumai apima antibiotiką atsparumas, kenksmingų medžiagų detoksikacija arba ligas sukeliančių bakterijų atveju galimybė įsiveržti a vedėjas.
Reikšmė
Plazmidės tapo nepaprastai svarbiomis šiuolaikinės biotechnologijos priemonėmis. Molekuliniai biologai dažnai naudoja plazmides genams į bakterijas įnešti. Pirma, jie naudoja fermentus, kad transformuotų kilpos formos plazmidę į linijinę formą. Tada jie sujungia norimus genus į plazmidę ir naudoja kitus fermentus, kad atkurtų į plazmidę panašų žiedo formą. Galiausiai jie inkubuoja bakterijas tokiomis sąlygomis, kurios privers bakterijas įtraukti kai kurias plazmides. Šie genų inžinerijos metodai yra labai naudingi gaminant svarbius baltymus, tokius kaip insulinas ir žmogaus augimo hormonas, kurie naudojami šiuolaikinėje medicinoje.