Много је интригантних разлика између бактерија и других врста ћелија. Међу њима је присуство плазмида у бактеријама. Ове мале петље ДНК налик гуменој траци одвојене су од бактеријских хромозома. Колико је познато, плазмиди се налазе само у бактеријама, а не и у другим облицима живота. И они играју важну улогу у савременој биотехнологији.
Хромозоми бактерија
Иако постоје изузеци, већина бактерија има један кружни хромозом. Већина генетског материјала бактерије садржи овај хромозом, који се реплицира или копира само када се ћелија подели. Међутим, бактерија такође може имати један или више плазмида. Неки плазмиди се реплицирају само када се ћелија дели, а други се копирају у неко друго време. У ћелији може бити више копија истог плазмида, нарочито ако се плазмид реплицира независно од ћелијске деобе. Пошто репликација ДНК захтева енергију, већи број плазмида трошиће више енергије када се ћелија подели. Ако ови плазмиди доносе корист као што је резистенција на антибиотике, они могу више него надокнадити овај терет у смислу предности које пружају.
Најважније разлике између ДНК у хромозомима и плазмидима леже у томе где се генетски материјал реплицира и колико је мобилан. Гени на плазмиду могу се преносити између бактерија много лакше него хромозомска ДНК.
Коњугација
Још једна занимљива разлика између плазмида и хромозомске ДНК у бактеријама је процес који се назива коњугација. Овим процесом се плазмиди преносе између бактерија, понекад између различитих врста бактерија које су само повезане. Пренети плазмид би могао остати различит и одвојен од бактеријског хромозома или постати његов део. Пренос плазмида је важан за пораст резистенције на антибиотике. Гени који дају резистенцију на антибиотике често се налазе на плазмидима и чини се да су пребачени са једне бактеријске врсте или популације на другу.
Остале разлике
Генерално, бактеријски хромозоми типично имају већу густину кодирања. То значи да је већи део хромозома активан и пружа упутства за производњу протеина. Неки плазмиди могу носити само неколико гена, што значи да су много мањи од хромозома и имају само врло ограничен број функција.
Хромозоми углавном носе кључне гене, који су укључени у метаболизам који је неопходан за опстанак и раст бактерије. С друге стране, плазмиди имају корисне функционалне „додатке“. Ове функционалне предности укључују антибиотике отпорност, детоксикација штетних супстанци или у случају бактерија које узрокују болест, способност инвазије а домаћин.
Значај
Плазмиди су постали изузетно важан алат у савременој биотехнологији. Молекуларни биолози често користе плазмиде за увођење гена у бактерије. Прво користе ензиме да трансформишу плазмид у облику петље у линеарни облик. Затим спајају жељене гене у плазмид и користе друге ензиме да би обновили облик прстенастог облика плазмида. На крају, они инкубирају бактерије под условима који ће присилити бактерије да уграде неке од плазмида. Ове технике генетског инжењеринга су веома корисне за производњу важних протеина попут инсулина и хуманог хормона раста који се користе у модерној медицини.