Existem muitas diferenças intrigantes entre bactérias e outros tipos de células. Entre eles está a presença de plasmídeos em bactérias. Essas pequenas alças de DNA em forma de elástico são separadas dos cromossomos bacterianos. Até onde se sabe, os plasmídeos são encontrados apenas em bactérias e não em outras formas de vida. E, eles desempenham um papel importante na biotecnologia moderna.
Cromossomos Bacterianos
Embora haja exceções, a maioria das bactérias possui um único cromossomo circular. A maior parte do material genético de uma bactéria está contida nesse cromossomo, que só é replicado ou copiado quando a célula se divide. No entanto, a bactéria também pode ter um ou mais plasmídeos. Alguns plasmídeos se replicam apenas quando a célula se divide, e outros são copiados em outros momentos. Pode haver mais de uma cópia do mesmo plasmídeo em uma célula, especialmente se o plasmídeo se replica independentemente da divisão celular. Como a replicação do DNA requer energia, um número maior de plasmídeos consumirá mais energia quando a célula se dividir. Se esses plasmídeos conferirem um benefício como resistência a antibióticos, no entanto, eles podem mais do que compensar esse fardo em termos das vantagens que proporcionam.
As diferenças mais importantes entre o DNA nos cromossomos e plasmídeos residem em onde o material genético é replicado e como ele é móvel. Os genes em um plasmídeo podem ser transferidos entre bactérias com muito mais facilidade do que o DNA cromossômico.
Conjugação
Outra diferença interessante entre plasmídeo e DNA cromossômico em bactérias é um processo chamado conjugação. Este processo transfere plasmídeos entre bactérias, às vezes entre diferentes espécies de bactérias que são apenas remotamente relacionadas. O plasmídeo transferido pode permanecer distinto e separado do cromossomo bacteriano ou tornar-se parte dele. A transferência de plasmídeos tem sido importante no aumento da resistência aos antibióticos. Os genes que conferem resistência aos antibióticos são freqüentemente encontrados em plasmídeos e parecem ter sido transferidos de uma espécie ou população bacteriana para outra.
Outras Diferenças
Em geral, os cromossomos bacterianos normalmente têm uma densidade de codificação mais alta. Isso significa que uma proporção maior do cromossomo está ativa e fornece instruções para a produção de proteínas. Alguns plasmídeos podem carregar apenas alguns genes, o que significa que são muito menores que o cromossomo e têm um número muito limitado de funções.
Os cromossomos geralmente carregam genes centrais, que estão envolvidos no metabolismo que é essencial para a sobrevivência e o crescimento da bactéria. Os plasmídeos, por outro lado, tendem a carregar "extras" funcionais úteis. Esses benefícios funcionais incluem antibióticos resistência, desintoxicação de substâncias nocivas ou, no caso de bactérias que causam doenças, a capacidade de invadir um hospedeiro.
Significado
Os plasmídeos se tornaram ferramentas extremamente importantes na biotecnologia moderna. Os biólogos moleculares costumam usar plasmídeos para introduzir genes nas bactérias. Primeiro, eles usam enzimas para transformar o plasmídeo em forma de alça em uma forma linear. Em seguida, eles unem os genes desejados no plasmídeo e usam outras enzimas para restaurar a forma de anel do plasmídeo. Finalmente, eles incubam as bactérias em condições que as forçam a incorporar alguns dos plasmídeos. Essas técnicas de engenharia genética são muito úteis para produzir proteínas importantes, como a insulina e o hormônio do crescimento humano, que são utilizadas na medicina moderna.