Det er mange spennende forskjeller mellom bakterier og andre typer celler. Blant disse er tilstedeværelsen av plasmider i bakterier. Disse små gummibåndlignende DNA-løkkene er atskilt fra bakteriekromosomer. Så vidt kjent er plasmider bare funnet i bakterier og ikke i andre livsformer. Og de spiller en viktig rolle i moderne bioteknologi.
Bakterielle kromosomer
Selv om det er unntak, har de fleste bakterier et enkelt sirkulært kromosom. Det meste av bakteriens genetiske materiale er inneholdt i dette kromosomet, som bare replikeres eller kopieres når cellen deler seg. Imidlertid kan bakterien også ha ett eller flere plasmider. Noen plasmider replikeres bare når cellen deler seg, og andre kopieres til andre tider. Det kan være mer enn en kopi av det samme plasmidet i en celle, spesielt hvis plasmidet replikerer uavhengig av celledeling. Fordi DNA-replikering krever energi, vil et større antall plasmider forbruke mer energi når cellen deler seg. Hvis disse plasmidene gir en fordel som antibiotikaresistens, kan de imidlertid mer enn kompensere for denne byrden når det gjelder fordelene de gir.
De viktigste forskjellene mellom DNA i kromosomer og plasmider ligger i hvor genetisk materiale replikeres og hvor mobil det er. Gener på et plasmid kan overføres mellom bakterier mye lettere enn kromosomalt DNA.
Bøyning
En annen interessant forskjell mellom plasmid og kromosomalt DNA i bakterier er en prosess som kalles konjugering. Denne prosessen overfører plasmider mellom bakterier, noen ganger mellom forskjellige arter av bakterier som bare er fjernt beslektede. Det overførte plasmidet kan forbli distinkt og skilt fra bakteriekromosomet eller bli en del av det. Plasmidoverføring har vært viktig i økningen av antibiotikaresistens. Gener som gir antibiotikaresistens, blir ofte funnet på plasmider og ser ut til å ha blitt overført fra en bakterieart eller populasjon til en annen.
Andre forskjeller
Generelt har bakteriekromosomer vanligvis en høyere kodetetthet. Dette betyr at en større andel av kromosomet er aktivt og gir instruksjoner for proteinproduksjon. Noen plasmider kan bare ha noen få gener, noe som betyr at de er mye mindre enn kromosomet og bare har et svært begrenset antall funksjoner.
Kromosomer har generelt kjernegener, som er involvert i metabolisme som er viktig for bakteriens overlevelse og vekst. Plasmider, derimot, har en tendens til å ha nyttige funksjonelle "statister". Disse funksjonelle fordelene inkluderer antibiotika motstand, avgiftning av skadelige stoffer eller i tilfelle bakterier som forårsaker sykdom, evnen til å invadere a vert.
Betydning
Plasmider har blitt enormt viktige verktøy i moderne bioteknologi. Molekylærbiologer bruker ofte plasmider for å introdusere gener i bakterier. Først bruker de enzymer for å transformere det sløyfeformede plasmidet til en lineær form. Deretter skjøter de de ønskede genene inn i plasmidet og bruker andre enzymer for å gjenopprette plasmidets ringlignende form. Til slutt inkuberer de bakteriene under forhold som vil tvinge bakteriene til å innlemme noen av plasmidene. Disse gentekniske teknikkene er svært nyttige for å produsere viktige proteiner som insulin og humant veksthormon, som brukes i moderne medisin.