Bakteriler ve diğer hücre türleri arasında birçok ilginç farklılık vardır. Bunlar arasında bakterilerde plazmitlerin varlığı vardır. Bu küçük, lastik bant benzeri DNA halkaları, bakteri kromozomlarından ayrıdır. Bilindiği kadarıyla plazmitler sadece bakterilerde bulunur, diğer yaşam formlarında bulunmaz. Ve modern biyoteknolojide önemli bir rol oynarlar.
Bakteriyel Kromozomlar
İstisnalar olmasına rağmen, çoğu bakteri tek bir dairesel kromozoma sahiptir. Bir bakterinin genetik materyalinin çoğu, yalnızca hücre bölündüğünde çoğaltılan veya kopyalanan bu kromozomda bulunur. Bununla birlikte, bakteri ayrıca bir veya daha fazla plazmide sahip olabilir. Bazı plazmitler yalnızca hücre bölündüğünde çoğalır ve diğerleri başka zamanlarda kopyalanır. Bir hücrede aynı plazmitin birden fazla kopyası olabilir, özellikle plazmit hücre bölünmesinden bağımsız olarak çoğalıyorsa. DNA replikasyonu enerji gerektirdiğinden, hücre bölündüğünde daha fazla sayıda plazmit daha fazla enerji tüketecektir. Ancak bu plazmitler antibiyotik direnci gibi bir fayda sağlıyorsa, sağladıkları avantajlar açısından bu yükü fazlasıyla telafi edebilirler.
Kromozomlardaki ve plazmitlerdeki DNA arasındaki en önemli fark, genetik materyalin nerede kopyalandığı ve ne kadar hareketli olduğudur. Bir plazmit üzerindeki genler, bakteriler arasında kromozomal DNA'dan çok daha kolay bir şekilde aktarılabilir.
Birleşme
Bakterilerde plazmit ve kromozomal DNA arasındaki bir başka ilginç fark, konjugasyon adı verilen bir süreçtir. Bu işlem, plazmitleri bakteriler arasında, bazen de yalnızca uzaktan akraba olan farklı bakteri türleri arasında aktarır. Aktarılan plazmit, bakteri kromozomundan ayrı ve ayrı kalabilir veya onun bir parçası olabilir. Antibiyotik direncinin artmasında plazmit transferi önemli olmuştur. Antibiyotik direnci veren genler genellikle plazmitlerde bulunur ve bir bakteri türünden veya popülasyonundan diğerine aktarılmış gibi görünmektedir.
Diğer Farklılıklar
Genel olarak, bakteri kromozomları tipik olarak daha yüksek bir kodlama yoğunluğuna sahiptir. Bu, kromozomun daha büyük bir bölümünün aktif olduğu ve protein üretimi için talimatlar sağladığı anlamına gelir. Bazı plazmitler yalnızca birkaç gen taşıyabilir, bu da kromozomdan çok daha küçük oldukları ve yalnızca çok sınırlı sayıda işleve sahip oldukları anlamına gelir.
Kromozomlar genellikle, bakterinin hayatta kalması ve büyümesi için gerekli olan metabolizmada yer alan çekirdek genleri taşır. Öte yandan plazmitler, yararlı işlevsel "ekstralar" taşıma eğilimindedir. Bu fonksiyonel faydalar antibiyotik içerir. Direnç, zararlı maddelerin detoksifikasyonu veya hastalığa neden olan bakterilerin durumunda, istila etme yeteneği ev sahibi.
Önemi
Plazmitler, modern biyoteknolojide son derece önemli araçlar haline geldi. Moleküler biyologlar, genleri bakterilere sokmak için sıklıkla plazmitleri kullanırlar. İlk olarak, halka şeklindeki plazmidi doğrusal bir forma dönüştürmek için enzimler kullanırlar. Ardından, istenen genleri plazmide eklerler ve plazmitin halka benzeri şeklini eski haline getirmek için diğer enzimleri kullanırlar. Son olarak, bakterileri bazı plazmitleri dahil etmeye zorlayacak koşullar altında inkübe ederler. Bu genetik mühendisliği teknikleri, modern tıpta kullanılan insülin ve insan büyüme hormonu gibi önemli proteinlerin üretilmesinde çok faydalıdır.